JP5418275B2 - Heat exchanger and oxygenator with integrated heat exchanger - Google Patents

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Description

本発明は熱交換器および熱交換器一体型人工肺に関し、特に、血液を体外において循環させる際、血液中から二酸化炭素を除去し、血液中へ酸素を付加し、血液の温度を調整することができる多管式の熱交換器および熱交換器一体型人工肺に関する。   The present invention relates to a heat exchanger and a heat exchanger-integrated artificial lung, and in particular, when circulating blood outside the body, removes carbon dioxide from the blood, adds oxygen to the blood, and adjusts the temperature of the blood. The present invention relates to a multi-tube heat exchanger capable of performing heat transfer and a heat exchanger integrated oxygenator.

特表平１１−５０８４７６号公報（特許文献１）には、全体に円筒形の熱交換器（多管式）と、熱交換器の下端に連通された血液入口マニホールドと、熱交換器の上端に連通された移行マニホールドと、熱交換器を同心に取り囲み移行マニホールドに連通された全体に円筒形の膜型酸素付加器と、膜型酸素付加器に連通された血液出口マニホールドとを備える人工肺が開示されている。特許文献１によれば、人工肺を構成している上記の各種機器を改良することにより、人工肺としての性能を向上させることができるとされている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-508476 (Patent Document 1) discloses a cylindrical heat exchanger (multi-tube type) as a whole, a blood inlet manifold communicated with the lower end of the heat exchanger, and the upper end of the heat exchanger. An oxygenator comprising: a transition manifold communicated with the heat exchanger; concentrically surrounding the heat exchanger; and a generally cylindrical membrane oxygenator communicated with the transition manifold; and a blood outlet manifold communicated with the membrane oxygenator Is disclosed. According to Patent Document 1, it is said that the performance as an artificial lung can be improved by improving the above-described various devices constituting the artificial lung.

特表平１１−５０８４７６号公報Japanese National Patent Publication No. 11-508476

本発明の目的は、各伝熱管への血液の流れを均一にすることにより、高い熱交換性能を得ることができる熱交換器および熱交換器一体型人工肺を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a heat exchanger and a heat exchanger integrated oxygenator capable of obtaining high heat exchange performance by making the blood flow to each heat transfer tube uniform.

本発明の第１の局面に基づく熱交換器は、血液の体外循環に用いられる多管式の熱交換器である。当該熱交換器は、熱交換器ケースと、複数の伝熱管と、熱交換媒体入口ポートと、熱交換媒体出口ポートとを備えている。   The heat exchanger according to the first aspect of the present invention is a multitubular heat exchanger used for extracorporeal circulation of blood. The heat exchanger includes a heat exchanger case, a plurality of heat transfer tubes, a heat exchange medium inlet port, and a heat exchange medium outlet port.

上記伝熱管は、上記熱交換器ケースの内部に装填される。上記熱交換媒体入口ポートは、直管状の形状を有している。上記熱交換媒体入口ポートは、管軸の延長線が上記熱交換器ケースの筒軸と交差し且つ上記延長線が上記伝熱管の他端側に向かうように、上記熱交換器ケースの一端側の外表面に取り付けられている。上記熱交換媒体入口ポートは、上記伝熱管の外表面に向かって所定の熱交換媒体を供給する。   The heat transfer tube is loaded inside the heat exchanger case. The heat exchange medium inlet port has a straight tubular shape. The heat exchange medium inlet port is connected to one end side of the heat exchanger case so that the extension line of the tube axis intersects the cylinder axis of the heat exchanger case and the extension line is directed to the other end side of the heat transfer pipe. It is attached to the outer surface. The heat exchange medium inlet port supplies a predetermined heat exchange medium toward the outer surface of the heat transfer tube.

上記熱交換媒体出口ポートは、上記熱交換器ケースの上記外表面において上記熱交換媒体入口ポートが取り付けられている位置の上記熱交換器ケースの筒径方向の反対側に取り付けられている。上記熱交換媒体出口ポートは、上記伝熱管の上記外表面に向かって供給された上記熱交換媒体を排出する。   The heat exchange medium outlet port is attached to the outer side of the heat exchanger case on the opposite side of the cylindrical direction of the heat exchanger case at the position where the heat exchange medium inlet port is attached. The heat exchange medium outlet port discharges the heat exchange medium supplied toward the outer surface of the heat transfer tube.

束ねられた状態の複数の上記伝熱管は、円周部と、第１弦状部とを有している。上記円周部は、上記熱交換器ケースの内表面と僅かな距離を隔てて配置される。上記第１弦状部は、上記円周部の描く円弧よりも筒径方向中心側に後退している。   The plurality of heat transfer tubes in a bundled state include a circumferential portion and a first chord portion. The circumferential portion is disposed at a slight distance from the inner surface of the heat exchanger case. The first chordal portion is retracted to the center side in the cylinder radial direction from the arc drawn by the circumferential portion.

束ねられた状態の複数の上記伝熱管は、上記第１弦状部と、上記熱交換媒体入口ポートが取り付けられた側の上記熱交換器ケースの上記内表面とが対向するように、上記熱交換器ケースの上記内部に装填される。   The plurality of heat transfer tubes in a bundled state are arranged such that the first chord-like portion and the inner surface of the heat exchanger case on the side where the heat exchange medium inlet port is attached face each other. The inside of the exchanger case is loaded.

本発明の第２の局面に基づく熱交換器は、上記第１の局面に基づく熱交換器において、上記熱交換媒体入口ポートが取り付けられた側の上記熱交換器ケースの上記内表面が、上記熱交換器ケースの上記一端側から上記熱交換器ケースの上記他端側に向かうにつれ、上記第１弦状部との間の距離が短くなるように、筒径方向中心側に向かって徐々に突出する略テーパー状に形成されている。   The heat exchanger according to the second aspect of the present invention is the heat exchanger according to the first aspect, wherein the inner surface of the heat exchanger case on the side where the heat exchange medium inlet port is attached is As it goes from the one end side of the heat exchanger case to the other end side of the heat exchanger case, the distance from the first chord portion is gradually reduced toward the center in the cylinder radial direction. It is formed in a substantially tapered shape that protrudes.

本発明の第３の局面に基づく熱交換器は、上記第１または第２の局面に基づく熱交換器において、束ねられた状態の複数の上記伝熱管が、上記第１弦状部の筒径方向反対側に、上記円周部の描く円弧よりも筒径方向中心側に後退する第２弦状部をさらに有している。   A heat exchanger according to a third aspect of the present invention is the heat exchanger according to the first or second aspect, wherein the plurality of heat transfer tubes in a bundled state have a cylindrical diameter of the first chord portion. On the opposite side of the direction, there is further provided a second chord-like portion that recedes toward the center in the cylinder radial direction from the arc drawn by the circumferential portion.

本発明の第４の局面に基づく熱交換器は、上記第１から第３のいずれかの局面に基づく熱交換器において、上記熱交換媒体出口ポートが取り付けられた側の上記熱交換器ケースの上記内表面が、上記熱交換器ケースの上記一端側から上記熱交換器ケースの上記他端側に向かうにつれ、上記第２弦状部との間の距離が短くなるように、筒径方向中心側に向かって徐々に突出する略テーパー状に形成されている。   A heat exchanger according to a fourth aspect of the present invention is the heat exchanger according to any one of the first to third aspects, in the heat exchanger case on the side where the heat exchange medium outlet port is attached. As the inner surface is directed from the one end side of the heat exchanger case to the other end side of the heat exchanger case, the distance between the inner surface and the second chord portion is shortened. It is formed in a substantially tapered shape that gradually protrudes toward the side.

本発明の基づく熱交換器一体型人工肺は、上記第１から第４のいずれかの局面に基づく熱交換器と、底部材と、ガス交換手段と、血液出口ポートとを備えている。上記底部材は、血液入口ポートを有している。上記底部材は、上記熱交換器ケースの一端に取り付けられる。上記ガス交換手段は、上記熱交換器ケースの他端に連通している。上記ガス交換手段は、上記伝熱管の上記他端から流出した上記血液が通流される。上記血液出口ポートは、上記ガス交換手段に連通している。上記血液出口ポートは、上記ガス交換手段を通流した上記血液を排出する。   A heat exchanger-integrated artificial lung according to the present invention includes a heat exchanger according to any one of the first to fourth aspects, a bottom member, gas exchange means, and a blood outlet port. The bottom member has a blood inlet port. The bottom member is attached to one end of the heat exchanger case. The gas exchange means communicates with the other end of the heat exchanger case. The blood exchanging from the other end of the heat transfer tube is passed through the gas exchange means. The blood outlet port communicates with the gas exchange means. The blood outlet port discharges the blood flowing through the gas exchange means.

本発明によれば、各伝熱管への血液の流れを均一にすることにより、高い熱交換性能を得ることができる熱交換器および熱交換器一体型人工肺を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a heat exchanger capable of obtaining high heat exchange performance and a heat exchanger integrated oxygenator by making the blood flow to each heat transfer tube uniform.

実施の形態における熱交換器一体型人工肺を構成する各種機器を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the various apparatuses which comprise the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment. 実施の形態における熱交換器一体型人工肺を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment. 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に関する矢視断面図である。It is arrow sectional drawing regarding the III-III line in FIG. 図２におけるＩＶ−ＩＶ線に関する矢視断面図である。It is arrow sectional drawing regarding the IV-IV line | wire in FIG. 実施の形態における熱交換器一体型人工肺に用いられる底部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the bottom member used for the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment. 実施の形態における熱交換器一体型人工肺に用いられる底部材を示す平面図である。It is a top view which shows the bottom member used for the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment. 図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線に関する矢視断面図である。It is arrow sectional drawing regarding the VII-VII line in FIG. 実施の形態における熱交換器一体型人工肺に用いられる底部材の第１変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 1st modification of the bottom member used for the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment. 図８におけるＩＸ−ＩＸ線に関する矢視断面図である。It is arrow sectional drawing regarding the IX-IX line in FIG. 実施の形態における熱交換器一体型人工肺に用いられる底部材の第２変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd modification of the bottom member used for the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment. 実施の形態における熱交換器一体型人工肺に用いられる底部材の第３変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 3rd modification of the bottom member used for the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment. 実施の形態における熱交換器一体型人工肺に用いられる底部材の第４変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 4th modification of the bottom member used for the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment. 実施の形態における熱交換器一体型人工肺に用いられる底部材の第５変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 5th modification of the bottom member used for the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment. 実施の形態における熱交換器一体型人工肺に用いられる熱交換器ケースおよび管群を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the heat exchanger case and tube group which are used for the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment. 図１４におけるＸＶ−ＸＶ線に関する矢視断面図である。It is arrow sectional drawing regarding the XV-XV line | wire in FIG. 実施の形態における熱交換器一体型人工肺に用いられる熱交換器ケースの第１変形例と、実施の形態における熱交換器一体型人工肺に用いられる管群とを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st modification of the heat exchanger case used for the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment, and the tube group used for the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment. 実施の形態における熱交換器一体型人工肺に用いられる熱交換器ケースの第１変形例と、実施の形態における熱交換器一体型人工肺に用いられる管群の変形例とを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st modification of the heat exchanger case used for the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment, and the modification of the tube group used for the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment. is there. 図１７におけるＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線に関する矢視断面図である。It is arrow sectional drawing regarding the XVIII-XVIII line | wire in FIG. 実施の形態における熱交換器一体型人工肺に用いられる熱交換器ケースの第２変形例と、実施の形態における熱交換器一体型人工肺に用いられる管群の変形例とを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd modification of the heat exchanger case used for the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment, and the modification of the tube group used for the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment. is there. 実施の形態における熱交換器一体型人工肺に用いられる筒状コアを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cylindrical core used for the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment. 実施の形態における熱交換器一体型人工肺に用いられる筒状コアの一部（他端側）を示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which shows a part (other end side) of the cylindrical core used for the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment. 実施の形態における熱交換器一体型人工肺に用いられる筒状コアの変形例の一部（他端側）を示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which shows a part (other end side) of the modification of the cylindrical core used for the heat exchanger integrated artificial lung in embodiment.

本発明に基づいた実施の形態における熱交換器および熱交換器一体型人工肺について、以下、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。以下に説明する実施の形態において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。   A heat exchanger and a heat exchanger integrated oxygenator according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, when referring to the number, amount, and the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, and the like unless otherwise specified. In the embodiments described below, the same parts and corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description may not be repeated.

（熱交換器一体型人工肺１）
（全体構成）
図１を参照して、熱交換器一体型人工肺１の全体構成について説明する。熱交換器一体型人工肺１は、第１ヘッダ１０、ハウジング２０、バンドル３０、筒状コア４０、第２ヘッダ６０、熱交換器ケース７０、管群８０、および底部材９０を備えている。第２ヘッダ６０においては、図中一部を破断して示しているが、実際には当該一部は連続している。 (Heat exchanger integrated oxygenator 1)
(overall structure)
With reference to FIG. 1, the whole structure of the heat exchanger integrated oxygenator 1 is demonstrated. The heat exchanger integrated oxygenator 1 includes a first header 10, a housing 20, a bundle 30, a cylindrical core 40, a second header 60, a heat exchanger case 70, a tube group 80, and a bottom member 90. In the second header 60, a part of the second header 60 is shown in the figure, but the part is actually continuous.

熱交換器一体型人工肺１を構成する各種機器の詳細については以下に説明されるが、本発明における『ガス交換手段』は、第１ヘッダ１０に設けられたガス入口ポート２２と、バンドル３０と、第２ヘッダ６０に設けられたガス出口ポート２４とを含んで構成されている。本発明における『熱交換媒体供給手段』は、熱交換器ケース７０に設けられた熱交換媒体入口ポート７４と、熱交換器ケース７０に設けられた熱交換媒体出口ポート７６とを含んで構成されている。   Details of various devices constituting the heat exchanger-integrated oxygenator 1 will be described below. The “gas exchange means” in the present invention includes a gas inlet port 22 provided in the first header 10 and a bundle 30. And a gas outlet port 24 provided in the second header 60. The “heat exchange medium supply means” in the present invention includes a heat exchange medium inlet port 74 provided in the heat exchanger case 70 and a heat exchange medium outlet port 76 provided in the heat exchanger case 70. ing.

第１ヘッダ１０は、キャップ状に形成されている。第１ヘッダ１０には、法線方向に延びるガス入口ポート２２が設けられている。ガス入口ポート２２は、第１ヘッダ１０の内部に連通している。ガス入口ポート２２は、ガス（たとえば酸素ガス）を供給されるための所定のチューブ（図示せず）に連結されている。   The first header 10 is formed in a cap shape. The first header 10 is provided with a gas inlet port 22 extending in the normal direction. The gas inlet port 22 communicates with the inside of the first header 10. The gas inlet port 22 is connected to a predetermined tube (not shown) for supplying a gas (for example, oxygen gas).

ハウジング２０は、筒状に形成されている。ハウジング２０は、他端２０ｂ側から第１ヘッダ１０に嵌挿される。   The housing 20 is formed in a cylindrical shape. The housing 20 is fitted into the first header 10 from the other end 20b side.

ハウジング２０の一端２０ａ側の外表面２１には、血液出口ポート２８が設けられている。血液出口ポート２８は、ハウジング２０の内部に連通している。血液出口ポート２８は、血液を患者に返すための所定のチューブ（図示せず）に連結されている。   A blood outlet port 28 is provided on the outer surface 21 on the one end 20 a side of the housing 20. The blood outlet port 28 communicates with the inside of the housing 20. The blood outlet port 28 is connected to a predetermined tube (not shown) for returning blood to the patient.

バンドル３０は、次述する筒状コア４０の外表面４１に、マット状に形成された中空糸膜を巻き付けられることにより筒状に形成されている。バンドル３０の他端３０ｂ側には、環状のシール部材３２が設けられている。バンドル３０の一端３０ａ側には、環状の他のシール部材３４が設けられている。ハウジング２０に設けられたガス入口ポート２２は、バンドル３０における中空糸膜の各内部に連通している（詳細は後述する）。バンドル３０は、筒状コア４０に巻き付けられた状態で、他端３０ｂ側からハウジング２０に嵌挿される。   The bundle 30 is formed in a cylindrical shape by winding a hollow fiber membrane formed in a mat shape around an outer surface 41 of a cylindrical core 40 described below. An annular seal member 32 is provided on the other end 30 b side of the bundle 30. On the one end 30a side of the bundle 30, another annular sealing member 34 is provided. The gas inlet port 22 provided in the housing 20 communicates with each of the hollow fiber membranes in the bundle 30 (details will be described later). The bundle 30 is inserted into the housing 20 from the other end 30b side while being wound around the cylindrical core 40.

筒状コア４０は、筒状に形成されている。筒状コア４０の他端４０ｂ側には、拡散部４８が設けられている。拡散部４８は、管群８０から流出した血液の流れを筒径方向の外側に方向転換させ、血液を筒径方向の外側に向かって拡散させる（詳細は、図４を参照して後述する）。拡散部４８は、紙面上下方向に延びる複数の支持リブ４６を介して、筒状コア４０の本体部側と繋がっている。拡散部４８は、筒状コア４０と一体的に成形してもよいし、別部品として成形した後に筒状コア４０に取り付けるようにしてもよい。拡散部４８の下側の中央部には、筒状コア４０の内部に向かって（紙面下方向）に突出する略円錐状の突出部４８Ｔが設けられている（図２０参照）。   The cylindrical core 40 is formed in a cylindrical shape. A diffusion portion 48 is provided on the other end 40 b side of the cylindrical core 40. The diffusing unit 48 changes the flow of blood flowing out from the tube group 80 to the outside in the cylinder radial direction and diffuses the blood toward the outside in the cylinder radial direction (details will be described later with reference to FIG. 4). . The diffusing portion 48 is connected to the main body portion side of the cylindrical core 40 through a plurality of support ribs 46 extending in the vertical direction on the paper surface. The diffusion portion 48 may be formed integrally with the cylindrical core 40 or may be attached to the cylindrical core 40 after being formed as a separate part. A substantially conical protruding portion 48T that protrudes toward the inside of the cylindrical core 40 (downward in the drawing) is provided at the lower central portion of the diffusing portion 48 (see FIG. 20).

筒状コア４０は、バンドル３０とともに他端４８ｂ側からハウジング２０に嵌挿される。筒状コア４０の他端４０ｂ側と、支持リブ４６と、拡散部４８とにより囲まれる部分（図２０における出口部４７参照）は、筒状コア４０の内部に連通している。当該部分（出口部４７）は、筒状コア４０とバンドル３０とがハウジング２０に嵌挿された状態で、バンドル３０における中空糸膜の各外表面に連通している（図２１参照）。筒状コア４０および拡散部４８のその他の詳細な構成については、図２０および図２１を参照して後述する。   The cylindrical core 40 is fitted into the housing 20 from the other end 48 b side together with the bundle 30. The portion surrounded by the other end 40 b side of the cylindrical core 40, the support rib 46, and the diffusion portion 48 (see the outlet portion 47 in FIG. 20) communicates with the inside of the cylindrical core 40. The portion (exit portion 47) communicates with each outer surface of the hollow fiber membrane in the bundle 30 in a state where the cylindrical core 40 and the bundle 30 are fitted into the housing 20 (see FIG. 21). Other detailed configurations of the cylindrical core 40 and the diffusion portion 48 will be described later with reference to FIGS.

ハウジング２０に、バンドル３０と筒状コア４０とが嵌挿された後、ハウジング２０の一端２０ａは、キャップ状の第２ヘッダ６０により塞がれる。第２ヘッダ６０は中央に開口部６０Ｈを有している。開口部６０Ｈには、次述する熱交換器ケース７０が嵌挿される。第２ヘッダ６０の下面側には、ガス出口ポート２４が設けられている。ガス出口ポート２４は、第２ヘッダ６０の内部に連通している。ガス出口ポート２４は、ガスをハウジング２０の内部から外部に排出するための所定のチューブ（図示せず）に連結されていてもよい。   After the bundle 30 and the cylindrical core 40 are inserted into the housing 20, one end 20 a of the housing 20 is closed by the cap-shaped second header 60. The second header 60 has an opening 60H in the center. A heat exchanger case 70 described below is fitted into the opening 60H. A gas outlet port 24 is provided on the lower surface side of the second header 60. The gas outlet port 24 communicates with the inside of the second header 60. The gas outlet port 24 may be connected to a predetermined tube (not shown) for discharging the gas from the inside of the housing 20 to the outside.

熱交換器ケース７０の一端７０ａ側の外表面７１には、熱交換媒体入口ポート７４と熱交換媒体出口ポート７６とが取り付けられている。熱交換媒体入口ポート７４と熱交換媒体出口ポート７６とは、筒径方向反対側に位置している。熱交換媒体入口ポート７４と熱交換媒体出口ポート７６とは、熱交換器ケース７０の内部に連通している。   A heat exchange medium inlet port 74 and a heat exchange medium outlet port 76 are attached to the outer surface 71 on the one end 70 a side of the heat exchanger case 70. The heat exchange medium inlet port 74 and the heat exchange medium outlet port 76 are located on the opposite side in the cylinder radial direction. The heat exchange medium inlet port 74 and the heat exchange medium outlet port 76 communicate with the inside of the heat exchanger case 70.

熱交換媒体入口ポート７４は、所定の温度に設定された熱交換媒体（たとえば水）を熱交換器ケース７０の内部に供給するための所定のチューブ（図示せず）に連結されている。熱交換媒体出口ポート７６は、熱交換器ケース７０の内部から熱交換媒体を外部に排出するための所定のチューブ（図示せず）に連結されている。熱交換器ケース７０のその他の詳細な構成については、図１４を参照して後述する。   The heat exchange medium inlet port 74 is connected to a predetermined tube (not shown) for supplying a heat exchange medium (for example, water) set to a predetermined temperature into the heat exchanger case 70. The heat exchange medium outlet port 76 is connected to a predetermined tube (not shown) for discharging the heat exchange medium from the inside of the heat exchanger case 70 to the outside. The other detailed configuration of the heat exchanger case 70 will be described later with reference to FIG.

管群８０は複数の微細な伝熱管８から構成される。複数の伝熱管８は、熱交換器ケース７０の筒軸７０ｃに沿って略円柱形状に束ねられる。複数の伝熱管８は、束ねられた状態で管群８０として熱交換器ケース７０の内部に装填される。管群８０のその他の詳細な構成については、図１４を参照して後述する。   The tube group 80 includes a plurality of fine heat transfer tubes 8. The plurality of heat transfer tubes 8 are bundled in a substantially cylindrical shape along the cylindrical shaft 70 c of the heat exchanger case 70. The plurality of heat transfer tubes 8 are loaded in the heat exchanger case 70 as a tube group 80 in a bundled state. The other detailed configuration of the tube group 80 will be described later with reference to FIG.

底部材９０は、キャップ状に形成されている。熱交換器ケース７０に管群８０が装填された後、熱交換器ケース７０の一端７０ａに底部材９０が嵌め込まれる。   The bottom member 90 is formed in a cap shape. After the tube group 80 is loaded into the heat exchanger case 70, the bottom member 90 is fitted into one end 70 a of the heat exchanger case 70.

底部材９０の外周面（９３ｄ）には、法線方向に延びる血液入口ポート９８が設けられている。底部材９０は、熱交換器ケース７０に嵌め込まれた状態で、伝熱管８の各内部と連通している。血液入口ポート９８は、血液を患者から送られるための所定のチューブ（図示せず）に連結されている。底部材９０のその他の詳細な構成については、図５〜図７を参照して後述する。   A blood inlet port 98 extending in the normal direction is provided on the outer peripheral surface (93d) of the bottom member 90. The bottom member 90 is in communication with each inside of the heat transfer tube 8 while being fitted in the heat exchanger case 70. The blood inlet port 98 is connected to a predetermined tube (not shown) for delivering blood from the patient. Other detailed configurations of the bottom member 90 will be described later with reference to FIGS.

図２を参照して、第１ヘッダ１０、ハウジング２０、バンドル３０（図１参照）、筒状コア４０（図１参照）、第２ヘッダ６０、熱交換器ケース７０、管群８０（図１参照）、および底部材９０を組み合わせることにより、熱交換器一体型人工肺１が構成されている。   Referring to FIG. 2, first header 10, housing 20, bundle 30 (see FIG. 1), cylindrical core 40 (see FIG. 1), second header 60, heat exchanger case 70, tube group 80 (FIG. 1). Reference) and the bottom member 90 are combined to form the heat exchanger-integrated oxygenator 1.

（熱交換器一体型人工肺１の機能）
図３および図４を参照して、熱交換器一体型人工肺１の機能について説明する。まず図３を参照して、熱交換器一体型人工肺１に供給される熱交換媒体の流れについて説明する。矢印ＡＲ１０および矢印ＡＲ１１に示すように、熱交換媒体入口ポート７４から熱交換器ケース７０の内部に所定の温度の熱交換媒体が供給される。矢印ＡＲ１２〜矢印ＡＲ１４に示すように、熱交換器ケース７０の内部に到達した熱交換媒体は、筒軸と平行な方向（紙面上下方向）に広がり（詳細は図１４を参照して後述する）、管群８０における伝熱管８の外表面に接触する。 (Function of heat exchanger integrated oxygenator 1)
The function of the heat exchanger-integrated oxygenator 1 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. First, the flow of the heat exchange medium supplied to the heat exchanger-integrated oxygenator 1 will be described with reference to FIG. As indicated by arrows AR <b> 10 and AR <b> 11, a heat exchange medium having a predetermined temperature is supplied from the heat exchange medium inlet port 74 into the heat exchanger case 70. As indicated by arrows AR12 to AR14, the heat exchange medium that has reached the inside of the heat exchanger case 70 spreads in a direction parallel to the cylinder axis (up and down on the paper surface) (details will be described later with reference to FIG. 14). The outer surface of the heat transfer tube 8 in the tube group 80 comes into contact.

熱交換媒体は、複数の伝熱管８の各外表面間に形成された隙間を通って、矢印ＡＲ１５に示す方向に流れる。熱交換媒体は、伝熱管８の内部に流れる血液（詳細は次述する）と熱交換する。血液と熱交換した熱交換媒体は、矢印ＡＲ１６に示すように、熱交換媒体出口ポート７６に到達する。熱交換媒体は、矢印ＡＲ１７に示すように、熱交換媒体出口ポート７６から外部に排出される。   The heat exchange medium flows in a direction indicated by an arrow AR15 through a gap formed between the outer surfaces of the plurality of heat transfer tubes 8. The heat exchange medium exchanges heat with blood (details will be described below) flowing inside the heat transfer tube 8. The heat exchange medium that has exchanged heat with blood reaches the heat exchange medium outlet port 76 as indicated by an arrow AR16. The heat exchange medium is discharged to the outside from the heat exchange medium outlet port 76 as indicated by an arrow AR17.

次に図４を参照して、熱交換器一体型人工肺１に供給される血液の流れおよびガス（ここでは酸素ガスとする）の流れについて説明する。矢印ＡＲ３０に示すように、血液入口ポート９８から底部材９０の内部に血液が供給される。矢印ＡＲ３１に示すように、底部材９０の内部を流れた血液は、管群８０における伝熱管８の一端８ａから、伝熱管８の内部に流入する。矢印ＡＲ３２に示すように、血液は、紙面下方から紙面上方に向かって流れる。上述のとおり、伝熱管８の内部に流れる血液は、熱交換媒体と熱交換する。   Next, with reference to FIG. 4, the flow of blood and gas (here, oxygen gas) supplied to the heat exchanger-integrated oxygenator 1 will be described. As indicated by an arrow AR30, blood is supplied from the blood inlet port 98 into the bottom member 90. As indicated by an arrow AR 31, the blood that has flowed through the bottom member 90 flows into the heat transfer tube 8 from one end 8 a of the heat transfer tube 8 in the tube group 80. As indicated by an arrow AR32, blood flows from the lower side of the paper toward the upper side of the paper. As described above, the blood flowing inside the heat transfer tube 8 exchanges heat with the heat exchange medium.

伝熱管８の他端８ｂに到達した血液は、拡散部４８の突出部４８Ｔに接触し、矢印ＡＲ３３に示すように筒径方向外側に向かって方向転換する。方向転換した血液は、バンドル３０における中空糸膜の外表面に接触する。血液は、各中空糸膜間に形成された隙間を通って、矢印ＡＲ３４および矢印ＡＲ３５に示す方向に流れる。   The blood that has reached the other end 8b of the heat transfer tube 8 contacts the projecting portion 48T of the diffusing portion 48, and changes its direction toward the outside in the cylinder radial direction as indicated by an arrow AR33. The redirected blood contacts the outer surface of the hollow fiber membrane in the bundle 30. The blood flows in the directions indicated by the arrows AR34 and AR35 through the gap formed between the hollow fiber membranes.

一方で、矢印ＡＲ２０および矢印ＡＲ２１に示すように、ガス入口ポート２２から、第１ヘッダ１０とバンドル３０の他端３０ｂとの間の空間に酸素ガスが供給される。その後、酸素ガスは、矢印ＡＲ２２および矢印ＡＲ２３に示すように、バンドル３０における中空糸膜の内部を通って紙面上方から紙面下方に向かって流れる。   On the other hand, oxygen gas is supplied from the gas inlet port 22 to the space between the first header 10 and the other end 30b of the bundle 30 as indicated by arrows AR20 and AR21. Thereafter, as indicated by arrows AR22 and AR23, the oxygen gas flows from the upper side of the drawing toward the lower side of the drawing through the hollow fiber membranes in the bundle 30.

中空糸膜の外表面上を矢印ＡＲ３４および矢印ＡＲ３５に示す方向に流れる血液と、中空糸膜の内部を矢印ＡＲ２２および矢印ＡＲ２３に示す方向に流れる酸素ガスとの間には、酸素の分圧差と二酸化炭素の分圧差とが生じている。当該分圧差により、中空糸膜を挟んでガス交換が行なわれる。血液中においては、二酸化炭素の量は減少し、酸素の量が増加する。酸素ガス中においては、二酸化炭素の量が増加し、酸素の量が減少する。   There is a partial pressure difference of oxygen between the blood flowing on the outer surface of the hollow fiber membrane in the direction indicated by the arrows AR34 and AR35 and the oxygen gas flowing in the direction indicated by the arrows AR22 and AR23 within the hollow fiber membrane. There is a difference in the partial pressure of carbon dioxide. Due to the partial pressure difference, gas exchange is performed across the hollow fiber membrane. In blood, the amount of carbon dioxide decreases and the amount of oxygen increases. In oxygen gas, the amount of carbon dioxide increases and the amount of oxygen decreases.

矢印ＡＲ３６に示すように、血液は血液出口ポート２８から外部へ排出される。矢印ＡＲ２４に示すように、酸素ガスはガス出口ポート２４から外部へ排出される。   As indicated by an arrow AR36, the blood is discharged from the blood outlet port 28 to the outside. As indicated by an arrow AR24, the oxygen gas is discharged from the gas outlet port 24 to the outside.

以上説明したように、熱交換器一体型人工肺１によれば、血液を体外において循環させる際、血液中から二酸化炭素を除去し、血液中へ酸素を付加し、血液の温度を調整することが可能となる。二酸化炭素と酸素とのガス交換を例に説明したが、熱交換器一体型人工肺１によれば、血液中の他の成分と、他のガスとのガス交換を行なうことも可能である。   As described above, according to the heat exchanger integrated artificial lung 1, when blood is circulated outside the body, carbon dioxide is removed from the blood, oxygen is added to the blood, and the temperature of the blood is adjusted. Is possible. Although gas exchange between carbon dioxide and oxygen has been described as an example, according to the heat exchanger-integrated artificial lung 1, gas exchange between other components in blood and other gases is also possible.

（底部材９０）
図５〜図７を参照して、熱交換器一体型人工肺１に用いられる底部材９０について詳細に説明する。主として図５を参照して、底部材９０は、環状壁９３と、底面９６と、血液入口ポート９８と、突起９５とを有している。 (Bottom member 90)
With reference to FIGS. 5-7, the bottom member 90 used for the heat exchanger integrated oxygenator 1 is demonstrated in detail. Referring mainly to FIG. 5, the bottom member 90 has an annular wall 93, a bottom surface 96, a blood inlet port 98, and a protrusion 95.

環状壁９３は、外壁９２と内壁９４とから構成されている。外壁９２と内壁９４との間に、熱交換器ケース７０（図３参照）の一端７０ａが液密状に嵌め込まれる。底面９６は、伝熱管８の一端８ａに対向する（図３参照）。図７を参照して、底面９６は、外壁９２の（紙面下方側の）端部９２ａおよび内壁９４の（紙面下方側の）端部９４ａを液密状に塞ぐように配置されている。   The annular wall 93 is composed of an outer wall 92 and an inner wall 94. One end 70a of the heat exchanger case 70 (see FIG. 3) is fitted between the outer wall 92 and the inner wall 94 in a liquid-tight manner. The bottom surface 96 faces one end 8a of the heat transfer tube 8 (see FIG. 3). Referring to FIG. 7, bottom surface 96 is disposed so as to liquid-tightly close end portion 92 a (downward on the paper surface) of outer wall 92 and end portion 94 a (downward on the paper surface) of inner wall 94.

図５を再び参照して、血液入口ポート９８は、管状に形成されている。血液入口ポート９８は、環状壁９３における外壁９２の外周面９３ｄから、法線方向９１に沿って延在している。血液入口ポート９８は、血液入口ポート９８の管軸と、底面９６とが平行になるように延在している。   Referring again to FIG. 5, the blood inlet port 98 is formed in a tubular shape. The blood inlet port 98 extends along the normal direction 91 from the outer peripheral surface 93 d of the outer wall 92 in the annular wall 93. The blood inlet port 98 extends so that the tube axis of the blood inlet port 98 and the bottom surface 96 are parallel to each other.

底部材９０が熱交換器ケース７０（図３参照）に嵌め込まれることにより、底部材９０の内部に液密状の空間Ｓが形成される。血液入口ポート９８の内部９８ｃは、外壁９２に設けられた開口部９２Ｈと、内壁９４に設けられた開口部９４Ｈ（図６，図７参照）とを通じて、空間Ｓに連通している。   By fitting the bottom member 90 into the heat exchanger case 70 (see FIG. 3), a liquid-tight space S is formed inside the bottom member 90. The inside 98c of the blood inlet port 98 communicates with the space S through an opening 92H provided in the outer wall 92 and an opening 94H (see FIGS. 6 and 7) provided in the inner wall 94.

突起９５は、環状壁９３における内壁９４の内周面９３ｃに設けられている。突起９５は、法線方向９１上において、血液入口ポート９８と対向している。突起９５の先端部９５ａは、底面９６から起立している。突起９５の側面は、内周面９３ｃと連続している。突起９５の側面は、内周面９３ｃから突起９５の先端部９５ａに向かうにつれ、血液入口ポート９８に向かってなだらかな円弧を描くように形成されている。   The protrusion 95 is provided on the inner peripheral surface 93 c of the inner wall 94 in the annular wall 93. The protrusion 95 faces the blood inlet port 98 on the normal direction 91. The tip portion 95 a of the protrusion 95 stands up from the bottom surface 96. The side surface of the protrusion 95 is continuous with the inner peripheral surface 93c. The side surface of the projection 95 is formed so as to draw a gentle arc toward the blood inlet port 98 as it goes from the inner peripheral surface 93 c to the tip end portion 95 a of the projection 95.

（作用・効果）
図６を参照して、血液入口ポート９８の一端９８ａ側から血液が供給される。血液は、内部９８ｃの中を流れた後、空間Ｓに到達する。血液は、突起９５に接触した後、突起９５により緩やかに方向転換させられる。血液は、矢印ＡＲ９９ａおよび矢印ＡＲ９９ｂに示すように、２つの流れに分けられる。血液は、空間Ｓの内部を、内周面９３ｃに沿って血液入口ポート９８側に向かって流れる。空間Ｓの内部が血液により満たされた後、血液は、管群８０における伝熱管８の一端８ａから、伝熱管８の内部に流入する。 (Action / Effect)
Referring to FIG. 6, blood is supplied from one end 98 a side of blood inlet port 98. The blood reaches the space S after flowing through the interior 98c. After the blood comes into contact with the protrusion 95, the blood is gently changed in direction by the protrusion 95. The blood is divided into two streams as shown by arrows AR99a and AR99b. The blood flows in the space S toward the blood inlet port 98 side along the inner peripheral surface 93c. After the space S is filled with blood, the blood flows into the heat transfer tube 8 from one end 8 a of the heat transfer tube 8 in the tube group 80.

ここで仮に、底部材９０が突起９５を有していないとすると、血液入口ポート９８から供給された血液は、空間Ｓに到達した後、対向する内周面９３ｃに接触する。当該接触の後、血液は内周面９３ｃに沿って急激に方向転換させられる。当該接触および急激な方向転換により、血液に圧力損失が生じる（縮拡流現象）。当該接触および急激な方向転換により、一部の血液中の細胞および血小板が破壊される場合もある。   If the bottom member 90 does not have the protrusion 95, the blood supplied from the blood inlet port 98 reaches the space S and then contacts the opposing inner peripheral surface 93c. After the contact, the blood is suddenly turned along the inner peripheral surface 93c. Due to the contact and sudden change of direction, a pressure loss occurs in the blood (constriction and expansion phenomenon). The contact and rapid turnaround may destroy some blood cells and platelets.

底部材９０によれば、血液は突起９５により緩やかに方向転換させられる。血液に圧力損失が生じることを抑制でき、血液中の細胞および血小板が破壊されることも抑制できる。結果として、底部材９０を用いることにより、性能をさらに向上させた熱交換器一体型人工肺１を得ることができる。   According to the bottom member 90, the blood is gently turned by the protrusion 95. The occurrence of pressure loss in blood can be suppressed, and the destruction of cells and platelets in blood can also be suppressed. As a result, by using the bottom member 90, the heat exchanger-integrated oxygenator 1 with further improved performance can be obtained.

（底部材９０Ａ）
図８および図９を参照して、熱交換器一体型人工肺１に用いることができる底部材９０Ａ（底部材９０の第１変形例）について説明する。ここでは、上述の底部材９０との相違点についてのみ説明する。 (Bottom member 90A)
With reference to FIG. 8 and FIG. 9, the bottom member 90A (the 1st modification of the bottom member 90) which can be used for the heat exchanger integrated artificial lung 1 is demonstrated. Here, only differences from the above-described bottom member 90 will be described.

底部材９０Ａにおいては、底面９６に、底上部９６ａと、底上部９６ｂと、溝部９６ｃとが設けられている。底上部９６ａおよび底上部９６ｂは、好ましくは、略同一平面上に配設される。底上部９６ａおよび底上部９６ｂは、（法線方向９１と直交する方向に）溝部９６ｃに向かうにつれ、徐々に傾斜するように断面略Ｖ字形状に形成されていてもよい。   In the bottom member 90A, a bottom upper portion 96a, a bottom upper portion 96b, and a groove portion 96c are provided on the bottom surface 96. The bottom upper portion 96a and the bottom upper portion 96b are preferably disposed on substantially the same plane. The bottom upper part 96a and the bottom upper part 96b may be formed in a substantially V-shaped cross section so as to be gradually inclined toward the groove part 96c (in a direction orthogonal to the normal direction 91).

底上部９６ａおよび底上部９６ｂは、法線方向９１に直交する方向に所定の間隔を空けて配置されている。底上部９６ａおよび底上部９６ｂは、外壁９２と内壁９４との間に熱交換器ケース７０（図３参照）の一端７０ａが嵌め込まれることにより、伝熱管８の一端８ａに対向する。   The bottom upper part 96a and the bottom upper part 96b are arranged at a predetermined interval in a direction orthogonal to the normal direction 91. The bottom upper part 96 a and the bottom upper part 96 b are opposed to the one end 8 a of the heat transfer tube 8 by fitting one end 70 a of the heat exchanger case 70 (see FIG. 3) between the outer wall 92 and the inner wall 94.

溝部９６ｃは、底上部９６ａおよび底上部９６ｂの法線方向９１寄りの各端部から、熱交換器ケース７０が嵌め込まれる側とは反対側に向かって（紙面下方に向かって）断面略Ｕ字形状に形成されている。溝部９６ｃは、法線方向９１に沿って、血液入口ポート９８側の外壁９２から、突起９５側の内壁９４まで延在している。血液入口ポート９８の内部９８ｃは、溝部９６ｃに連通している。   The groove portion 96c has a substantially U-shaped cross section from each end near the normal direction 91 of the bottom upper portion 96a and the bottom upper portion 96b toward the side opposite to the side on which the heat exchanger case 70 is fitted (downward on the paper surface). It is formed into a shape. The groove 96c extends along the normal direction 91 from the outer wall 92 on the blood inlet port 98 side to the inner wall 94 on the protrusion 95 side. The inside 98c of the blood inlet port 98 communicates with the groove 96c.

底部材９０Ａによれば、上述の底部材９０により得られる効果に加え、次の効果を得ることができる。血液入口ポート９８の一端９８ａ側から底部材９０Ａに供給された血液は、空間Ｓに到達し、溝部９６ｃを流れる。血液は、突起９５に接触した後、２つの流れに分けられる。血液は、突起９５により緩やかに方向転換させられる。血液は、底上部９６ａおよび底上部９６ｂの各表面上を、内周面９３ｃに沿って血液入口ポート９８側に向かって流れる。溝部９６ｃを流れる血液の向きと、底上部９６ａおよび底上部９６ｂの各表面上を流れる血液の向きとは反対方向である。   According to the bottom member 90A, the following effects can be obtained in addition to the effects obtained by the bottom member 90 described above. The blood supplied to the bottom member 90A from the one end 98a side of the blood inlet port 98 reaches the space S and flows through the groove 96c. After the blood contacts the protrusion 95, it is divided into two streams. The blood is gently turned by the protrusions 95. The blood flows on the respective surfaces of the bottom upper part 96a and the bottom upper part 96b along the inner peripheral surface 93c toward the blood inlet port 98 side. The direction of the blood flowing through the groove 96c is opposite to the direction of the blood flowing on the surfaces of the bottom upper portion 96a and the bottom upper portion 96b.

ここで仮に、底面９６に、底上部９６ａと、底上部９６ｂと、溝部９６ｃとが設けられていないとすると、血液入口ポート９８から供給された血液と、突起９５により方向転換させられる血液とは、空間Ｓの内部において相互に接触する（ぶつかり合う）。当該接触により、血液に乱流が生じる。当該接触により、圧力損失が生じる場合もある。   Here, if the bottom surface 96 is not provided with the bottom top portion 96a, the bottom top portion 96b, and the groove portion 96c, the blood supplied from the blood inlet port 98 and the blood whose direction is changed by the projection 95 are as follows. , They are in contact with each other inside the space S. This contact causes turbulence in the blood. The contact may cause a pressure loss.

底部材９０Ａによれば、溝部９６ｃを流れる血液と、底上部９６ａおよび底上部９６ｂの各表面上を流れる血液とは、高さ方向にずれた場所を流れるため、相互に接触する機会が少なくなっている。底部材９０Ａによれば、血液に乱流が生じることおよび血液に圧力損失が生じることを抑制できる。   According to the bottom member 90A, the blood flowing through the groove portion 96c and the blood flowing on the surfaces of the bottom upper portion 96a and the bottom upper portion 96b flow at places shifted in the height direction, so that there is less chance of contact with each other. ing. According to the bottom member 90A, it is possible to suppress the occurrence of turbulence in blood and the occurrence of pressure loss in blood.

加えて、底面９６に、底上部９６ａと、底上部９６ｂと、溝部９６ｃとが設けられていることにより、底部材９０Ａにおける空間Ｓの容積は、上述の底部材９０における空間Ｓの容積よりも小さくすることが可能となる。底部材９０Ａの溝部９６ｃの最も突出した部分（紙面下方側の部分）における高さ方向（図９紙面上下方向）の位置が、底部材９０における底面９６の高さ方向の位置と同一とする。   In addition, since the bottom surface 96 is provided with the bottom upper portion 96a, the bottom upper portion 96b, and the groove portion 96c, the volume of the space S in the bottom member 90A is larger than the volume of the space S in the bottom member 90 described above. It can be made smaller. The position in the height direction (up and down direction in FIG. 9) of the most projecting portion (the portion on the lower side in the drawing) of the groove 96c of the bottom member 90A is the same as the position in the height direction of the bottom surface 96 in the bottom member 90.

この場合、底部材９０Ａにおける空間Ｓの容積は、上述の底部材９０における空間Ｓの容積よりも小さくなる。空間Ｓを満たすために必要な血液の量は、底部材９０よりも底部材９０Ａの方が小さくなる。底部材９０Ａによれば、血液のプライミングボリュームが小さくなる。したがって、プライミング液が少なくなり、血液の希釈を少なくすることが可能となる。   In this case, the volume of the space S in the bottom member 90A is smaller than the volume of the space S in the bottom member 90 described above. The amount of blood necessary to fill the space S is smaller in the bottom member 90 </ b> A than in the bottom member 90. According to the bottom member 90A, the blood priming volume is reduced. Therefore, the priming solution is reduced and the blood dilution can be reduced.

血液のプライミングボリュームが小さくなることにより、患者への負担を軽減することも可能となる。結果として、底部材９０Ａを用いることにより、性能をさらに向上させた熱交換器一体型人工肺１を得ることができる。   By reducing the blood priming volume, it is possible to reduce the burden on the patient. As a result, by using the bottom member 90A, the heat exchanger-integrated oxygenator 1 with further improved performance can be obtained.

なお、底部材９０Ａは、上述の底部材９０における突起９５を有していなくてもよい。底部材９０Ａは、底上部９６ａと、底上部９６ｂと、溝部９６ｃとを上述のように有していることにより、血液のプライミングボリュームを小さくできる等の効果を得ることが可能となる。   Note that the bottom member 90 </ b> A may not have the protrusions 95 in the above-described bottom member 90. Since the bottom member 90A has the bottom upper part 96a, the bottom upper part 96b, and the groove part 96c as described above, it is possible to obtain effects such as a reduction in blood priming volume.

（底部材９０Ｂ）
図１０は、図８におけるＸ−Ｘ線に関する矢視断面図に相当している。図１０を参照して、熱交換器一体型人工肺１に用いることができる底部材９０Ｂ（底部材９０の第２変形例）について説明する。ここでは、上述の底部材９０Ａとの相違点についてのみ説明する。 (Bottom member 90B)
FIG. 10 corresponds to a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. With reference to FIG. 10, the bottom member 90B (2nd modification of the bottom member 90) which can be used for the heat exchanger integrated artificial lung 1 is demonstrated. Here, only differences from the above-described bottom member 90A will be described.

底部材９０Ｂにおいては、底上部９６ａおよび底上部９６ｂが傾斜している。具体的には、血液入口ポート９８が設けられている側において、底上部９６ａおよび底上部９６ｂと、伝熱管８の一端８ａとの間には、距離Ｈ２が規定されている。一方、血液入口ポート９８が設けられている側の反対側において、底上部９６ａおよび底上部９６ｂと、伝熱管８の一端８ａとの間には、距離Ｈ１が規定されている。底上部９６ａおよび底上部９６ｂは、距離Ｈ２が距離Ｈ１よりも小さくなるように傾斜している。   In the bottom member 90B, the bottom upper portion 96a and the bottom upper portion 96b are inclined. Specifically, on the side where the blood inlet port 98 is provided, a distance H <b> 2 is defined between the bottom upper portion 96 a and the bottom upper portion 96 b and one end 8 a of the heat transfer tube 8. On the other hand, on the side opposite to the side where the blood inlet port 98 is provided, a distance H <b> 1 is defined between the bottom upper portion 96 a and the bottom upper portion 96 b and one end 8 a of the heat transfer tube 8. The bottom upper part 96a and the bottom upper part 96b are inclined so that the distance H2 is smaller than the distance H1.

底部材９０Ｂによれば、上述の底部材９０および上述の底部材９０Ａにより得られる効果に加え、次の効果を得ることができる。血液入口ポート９８の一端９８ａ側から底部材９０Ｂに供給された血液は、空間Ｓに到達する。血液は、矢印ＡＲ９０に示すように、突起９５により紙面上方（および紙面鉛直方向）に向かって緩やかに方向転換させられる。血液は、矢印ＡＲ９１〜矢印ＡＲ９４に示すように、底上部９６ａおよび底上部９６ｂの各表面上を流れる。ここで、伝熱管８の熱効率を向上させるという観点からは、血液は、矢印ＡＲ９１〜矢印ＡＲ９４に示す方向に均等な流量で流れることが望ましい。   According to the bottom member 90B, in addition to the effects obtained by the above-described bottom member 90 and the above-described bottom member 90A, the following effects can be obtained. The blood supplied to the bottom member 90B from the one end 98a side of the blood inlet port 98 reaches the space S. As shown by an arrow AR90, the blood is gently turned by the projection 95 toward the upper side of the paper surface (and the vertical direction of the paper surface). As shown by arrows AR91 to AR94, the blood flows on the surfaces of the bottom upper portion 96a and the bottom upper portion 96b. Here, from the viewpoint of improving the thermal efficiency of the heat transfer tube 8, it is desirable that the blood flow at a uniform flow rate in the directions indicated by the arrows AR91 to AR94.

ここで仮に、底上部９６ａおよび底上部９６ｂが傾斜していないとすると、血液は矢印ＡＲ９１側に多く流れてしまう。血液が方向転換した後において、血液が矢印ＡＲ９１側に到達するまでの距離は、血液が矢印ＡＲ９４側に到達するまでの距離に比べて短い。矢印ＡＲ９１側における血液の圧力が、矢印ＡＲ９４側における血液の圧力よりも高くなるからである。   If the bottom upper portion 96a and the bottom upper portion 96b are not inclined, a large amount of blood flows toward the arrow AR91. After the blood changes direction, the distance until the blood reaches the arrow AR91 side is shorter than the distance until the blood reaches the arrow AR94 side. This is because the blood pressure on the arrow AR91 side is higher than the blood pressure on the arrow AR94 side.

底部材９０Ｂによれば、空間Ｓは矢印ＡＲ９１側の方が広く、矢印ＡＲ９４側の方が狭くなるように、底上部９６ａおよび底上部９６ｂが傾斜している。この傾斜により、矢印ＡＲ９４側に行くほど、血液の流れに上向き（紙面上方向）の成分が生じるようになる。このため、矢印ＡＲ９１側に血液が多く流れることを抑制することが可能となる。底部材９０Ｂによれば、複数の伝熱管８に対してより均等に近い配分で血液を流入させることが可能となる。結果として、底部材９０Ｂを用いることにより、性能をさらに向上させた熱交換器一体型人工肺１を得ることができる。   According to the bottom member 90B, the bottom upper portion 96a and the bottom upper portion 96b are inclined so that the space S is wider on the arrow AR91 side and narrower on the arrow AR94 side. Due to this inclination, an upward component (upward in the drawing) is generated in the blood flow toward the arrow AR 94 side. For this reason, it becomes possible to suppress that a lot of blood flows to the arrow AR91 side. According to the bottom member 90 </ b> B, it is possible to allow blood to flow into the plurality of heat transfer tubes 8 with a more even distribution. As a result, by using the bottom member 90B, the heat exchanger-integrated oxygenator 1 with further improved performance can be obtained.

なお、底部材９０Ｂは、上述の底部材９０における突起９５を有していなくてもよい。底部材９０Ｂは、底上部９６ａと、底上部９６ｂと、溝部９６ｃとを上述のように有していることにより、血液のプライミングボリュームを小さくできる等の効果を得ることが可能となる。   Note that the bottom member 90 </ b> B may not have the protrusion 95 in the above-described bottom member 90. Since the bottom member 90B has the bottom upper portion 96a, the bottom upper portion 96b, and the groove portion 96c as described above, it is possible to obtain an effect such as a reduction in blood priming volume.

（底部材９０Ｃ）
図１１を参照して、熱交換器一体型人工肺１に用いることができる底部材９０Ｃ（底部材９０の第３変形例）について説明する。ここでは、上述の底部材９０との相違点についてのみ説明する。 (Bottom member 90C)
With reference to FIG. 11, the bottom member 90C (third modification of the bottom member 90) that can be used in the heat exchanger-integrated oxygenator 1 will be described. Here, only differences from the above-described bottom member 90 will be described.

底部材９０Ｃは、環状壁９３と、底面９６と、血液入口ポート９８と、リブ９６Ｌと、リブ９６Ｒとを有している。底部材９０Ｃは、上述の底部材９０における突起９５（図５参照）を有していない。   The bottom member 90C has an annular wall 93, a bottom surface 96, a blood inlet port 98, a rib 96L, and a rib 96R. The bottom member 90C does not have the protrusion 95 (see FIG. 5) in the above-described bottom member 90.

リブ９６Ｌおよびリブ９６Ｒは、底面９６の表面上に設けられている。リブ９６Ｌおよびリブ９６Ｒは、環状壁９３に沿うように湾曲する円弧状に形成されている。リブ９６Ｌおよびリブ９６Ｒは、底面９６の表面上において、血液入口ポート９８の内部９８ｃを法線方向９１に投影することにより得られる投影領域９６Ｔを含まない位置に起立している。   The ribs 96L and the ribs 96R are provided on the surface of the bottom surface 96. The rib 96L and the rib 96R are formed in an arc shape that curves along the annular wall 93. The rib 96L and the rib 96R stand on the surface of the bottom surface 96 at a position not including the projection region 96T obtained by projecting the inside 98c of the blood inlet port 98 in the normal direction 91.

底部材９０Ｃによれば、次の効果を得ることができる。血液入口ポート９８の一端９８ａ側から底部材９０Ｃに供給された血液は、空間Ｓに到達した後、リブ９６Ｌおよびリブ９６Ｒに接触することなく、対向する内周面９３ｃに接触する。血液は、方向転換させられた後、矢印ＡＲ９６Ｌ１，ＡＲ９６Ｒ１に示すように内周面９３ｃに沿って流れる血液と、矢印ＡＲ９６Ｌ２，ＡＲ９６Ｒ２に示すようにリブ９６Ｌおよびリブ９６Ｒの内側に沿って流れる血液とに分けられる。血液は、空間Ｓの内部を血液入口ポート９８側に向かって流れる。空間Ｓの内部が血液により満たされた後、血液は、管群８０における伝熱管８の一端８ａから、伝熱管８の内部に流入する。   According to the bottom member 90C, the following effects can be obtained. After the blood supplied to the bottom member 90C from the one end 98a side of the blood inlet port 98 reaches the space S, it does not contact the rib 96L and the rib 96R but contacts the opposing inner peripheral surface 93c. After the direction of the blood is changed, the blood flows along the inner peripheral surface 93c as indicated by arrows AR96L1 and AR96R1, and the blood flows along the inside of the rib 96L and rib 96R as indicated by arrows AR96L2 and AR96R2. It is divided into. The blood flows in the space S toward the blood inlet port 98 side. After the space S is filled with blood, the blood flows into the heat transfer tube 8 from one end 8 a of the heat transfer tube 8 in the tube group 80.

ここで仮に、底部材９０Ｃがリブ９６Ｌおよびリブ９６Ｒを有していないとすると、血液入口ポート９８から供給された血液のほとんどは、対向する内周面９３ｃに沿って、底面９６の外周側を流れる。空間Ｓを流れる血液の量は、底面９６の外周側が多く、底面９６の内周側が少なくなる。空間Ｓの内部においては、外周側の血液の圧力が、内周側の血液の圧力に比べて高くなる。血液は、外周側に配置される伝熱管８に多く流入し、内周側に配置される伝熱管８に少なく流入する。伝熱管８に流入する血液の量に偏りが生じ、伝熱管８による熱交換の効率が低下する。   Here, if the bottom member 90C does not have the rib 96L and the rib 96R, most of the blood supplied from the blood inlet port 98 passes along the inner peripheral surface 93c facing the outer peripheral side of the bottom surface 96. Flowing. The amount of blood flowing through the space S is large on the outer peripheral side of the bottom surface 96 and decreases on the inner peripheral side of the bottom surface 96. In the space S, the blood pressure on the outer peripheral side is higher than the blood pressure on the inner peripheral side. A large amount of blood flows into the heat transfer tube 8 disposed on the outer peripheral side, and a small amount of blood flows into the heat transfer tube 8 disposed on the inner peripheral side. The amount of blood flowing into the heat transfer tube 8 is biased, and the efficiency of heat exchange by the heat transfer tube 8 is reduced.

底部材９０Ｃによれば、リブ９６Ｌおよびリブ９６Ｒが設けられていることにより、血液は、内周面９３ｃに沿って流れる血液と、リブ９６Ｌおよびリブ９６Ｒの内側に沿って流れる血液とに分配される。伝熱管８に流入する血液の量に偏りが生じることを抑制でき、伝熱管８による熱交換の効率が低下することを抑制できる。結果として、底部材９０Ｃを用いることにより、性能をさらに向上させた熱交換器一体型人工肺１を得ることができる。   According to the bottom member 90C, the rib 96L and the rib 96R are provided, so that blood is distributed into blood flowing along the inner peripheral surface 93c and blood flowing along the inside of the rib 96L and rib 96R. The It is possible to suppress the occurrence of a bias in the amount of blood flowing into the heat transfer tube 8 and to suppress a decrease in the efficiency of heat exchange by the heat transfer tube 8. As a result, by using the bottom member 90C, the heat exchanger-integrated oxygenator 1 with further improved performance can be obtained.

なお、底部材９０Ｃは、上述の底部材９０における突起９５を有していなくてもよい。底部材９０Ｃは、リブ９６Ｌおよびリブ９６Ｒを上述のように有していることにより、伝熱管８に流入する血液の量に偏りが生じることを抑制できる等の効果を得ることが可能となる。   Note that the bottom member 90 </ b> C may not have the protrusions 95 in the above-described bottom member 90. Since the bottom member 90C has the ribs 96L and the ribs 96R as described above, it is possible to obtain effects such as suppressing the occurrence of bias in the amount of blood flowing into the heat transfer tube 8.

（底部材９０Ｄ）
図１２を参照して、熱交換器一体型人工肺１に用いることができる底部材９０Ｄ（底部材９０の第４変形例）について説明する。ここでは、底部材９０Ｃとの相違点についてのみ説明する。底部材９０Ｄにおいては、底面９６に、上述の底部材９０Ａと同様に、底上部９６ａと、底上部９６ｂと、溝部９６ｃとが設けられている。底上部９６ａの表面に、リブ９６Ｌが配設されている。底上部９６ｂの表面に、リブ９６Ｒが配設されている。 (Bottom member 90D)
With reference to FIG. 12, the bottom member 90D (the 4th modification of the bottom member 90) which can be used for the heat exchanger integrated artificial lung 1 is demonstrated. Here, only differences from the bottom member 90C will be described. In the bottom member 90D, similarly to the above-described bottom member 90A, a bottom upper portion 96a, a bottom upper portion 96b, and a groove portion 96c are provided on the bottom surface 96. A rib 96L is disposed on the surface of the bottom upper portion 96a. Ribs 96R are disposed on the surface of the bottom upper portion 96b.

底部材９０Ｄによれば、上述の底部材９０Ｃにより得られる効果に加え、次の効果を得ることができる。底部材９０Ｄによれば、溝部９６ｃを流れる血液と、底上部９６ａおよび底上部９６ｂの各表面上を流れる血液とは、高さ方向にずれた場所を流れるため、相互に接触する機会が少なくなっている。血液に乱流および圧力損失が生じることを抑制できる。加えて、底面９６に、底上部９６ａと、底上部９６ｂと、溝部９６ｃとが設けられていることにより、血液のプライミングボリュームを小さくすることが可能となる。結果として、底部材９０Ｄを用いることにより、性能をさらに向上させた熱交換器一体型人工肺１を得ることができる。   According to the bottom member 90D, in addition to the effects obtained by the above-described bottom member 90C, the following effects can be obtained. According to the bottom member 90D, the blood flowing through the groove portion 96c and the blood flowing on the respective surfaces of the bottom upper portion 96a and the bottom upper portion 96b flow at places shifted in the height direction, so that there is less chance of contact with each other. ing. It is possible to suppress the occurrence of turbulence and pressure loss in blood. In addition, since the bottom surface 96 is provided with the bottom upper portion 96a, the bottom upper portion 96b, and the groove portion 96c, the blood priming volume can be reduced. As a result, by using the bottom member 90D, the heat exchanger-integrated oxygenator 1 with further improved performance can be obtained.

（底部材９０Ｅ）
図１３を参照して、熱交換器一体型人工肺１に用いることができる底部材９０Ｅ（底部材９０の第５変形例）について説明する。底部材９０Ｅは、上述の底部材９０Ｂの構成に加え、さらに底部材９０Ｃと同様なリブ９６Ｌおよびリブ９６Ｒを有している。 (Bottom member 90E)
With reference to FIG. 13, the bottom member 90E (5th modification of the bottom member 90) which can be used for the heat exchanger integrated artificial lung 1 is demonstrated. In addition to the configuration of the above-described bottom member 90B, the bottom member 90E further includes a rib 96L and a rib 96R similar to the bottom member 90C.

具体的には、底部材９０Ｅにおいては、底面９６に、底上部９６ａと、底上部９６ｂと、溝部９６ｃとが設けられている。底上部９６ａおよび底上部９６ｂは、上述の底部材９０Ｂと同様に傾斜している。底上部９６ａの表面に、リブ９６Ｌが配設されている。底上部９６ｂの表面に、リブ９６Ｒが配設されている。   Specifically, in the bottom member 90E, the bottom surface 96 is provided with a bottom top portion 96a, a bottom top portion 96b, and a groove portion 96c. The bottom upper portion 96a and the bottom upper portion 96b are inclined in the same manner as the above-described bottom member 90B. A rib 96L is disposed on the surface of the bottom upper portion 96a. Ribs 96R are disposed on the surface of the bottom upper portion 96b.

底部材９０Ｅによれば、上述の底部材９０Ｂと同様な効果に加え、さらに底部材９０Ｃと同様な効果を得ることが可能となる。結果として、底部材９０Ｅを用いることにより、性能をさらに向上させた熱交換器一体型人工肺１を得ることができる。   According to the bottom member 90E, in addition to the same effects as the above-described bottom member 90B, it is possible to obtain the same effects as the bottom member 90C. As a result, by using the bottom member 90E, the heat exchanger-integrated oxygenator 1 with further improved performance can be obtained.

（熱交換器ケース７０・管群８０）
図１４および図１５を参照して、熱交換器一体型人工肺１に用いられる熱交換器ケース７０および管群８０について説明する。まず図１４を参照して、上述のとおり、熱交換器ケース７０の内部には管群８０として複数の伝熱管８が装填される。熱交換器ケース７０の一端７０ａ側の外表面７１に、熱交換媒体入口ポート７４と熱交換媒体出口ポート７６とが取り付けられている。 (Heat exchanger case 70, tube group 80)
A heat exchanger case 70 and a tube group 80 used in the heat exchanger-integrated oxygenator 1 will be described with reference to FIGS. 14 and 15. First, referring to FIG. 14, as described above, a plurality of heat transfer tubes 8 are loaded as a tube group 80 inside the heat exchanger case 70. A heat exchange medium inlet port 74 and a heat exchange medium outlet port 76 are attached to the outer surface 71 on the one end 70 a side of the heat exchanger case 70.

熱交換媒体入口ポート７４は、直管状の形状を有している。熱交換媒体入口ポート７４は、管軸７４ｃの延長線が、熱交換器ケース７０の筒軸７０ｃに交差するように取り付けられている。熱交換媒体入口ポート７４は、管軸７４ｃの延長線が、伝熱管８の他端８ｂ側に向かうように取り付けられている。熱交換媒体入口ポート７４は、伝熱管８の外表面に向かって所定の熱交換媒体を供給する。   The heat exchange medium inlet port 74 has a straight tubular shape. The heat exchange medium inlet port 74 is attached so that the extension line of the tube shaft 74 c intersects the tube shaft 70 c of the heat exchanger case 70. The heat exchange medium inlet port 74 is attached so that the extension line of the tube shaft 74 c is directed to the other end 8 b side of the heat transfer tube 8. The heat exchange medium inlet port 74 supplies a predetermined heat exchange medium toward the outer surface of the heat transfer tube 8.

熱交換媒体入口ポート７４と熱交換媒体出口ポート７６とは、熱交換器ケース７０の筒径方向反対側に位置している。熱交換媒体出口ポート７６は、伝熱管８の外表面に向かって供給された熱交換媒体を、熱交換器ケース７０の外部に排出する。   The heat exchange medium inlet port 74 and the heat exchange medium outlet port 76 are located on the opposite side of the heat exchanger case 70 in the cylinder radial direction. The heat exchange medium outlet port 76 discharges the heat exchange medium supplied toward the outer surface of the heat transfer tube 8 to the outside of the heat exchanger case 70.

熱交換媒体出口ポート７６は、熱交換媒体入口ポート７４と同様に直管状の形状を有していてもよい。熱交換媒体出口ポート７６は、管軸７６ｃの延長線が、熱交換器ケース７０の筒軸７０ｃに交差するように取り付けられていてもよい。熱交換媒体出口ポート７６は、管軸７６ｃの延長線が、伝熱管８の他端８ｂ側に向かうように取り付けられていてもよい。   The heat exchange medium outlet port 76 may have a straight tubular shape like the heat exchange medium inlet port 74. The heat exchange medium outlet port 76 may be attached so that the extension line of the tube shaft 76 c intersects the tube shaft 70 c of the heat exchanger case 70. The heat exchange medium outlet port 76 may be attached such that an extension line of the tube shaft 76 c is directed to the other end 8 b side of the heat transfer tube 8.

複数の伝熱管８は、熱交換器ケース７０の筒軸方向に沿って略円柱形状に束ねられた状態で、熱交換器ケース７０の内部に管群８０として装填される。底部材９０を通して、伝熱管８の一端８ａから伝熱管８の内部に血液が流入する。   The plurality of heat transfer tubes 8 are loaded as a tube group 80 inside the heat exchanger case 70 in a state of being bundled in a substantially cylindrical shape along the cylinder axis direction of the heat exchanger case 70. Through the bottom member 90, blood flows into the heat transfer tube 8 from one end 8 a of the heat transfer tube 8.

複数の伝熱管８は、束ねられた状態において、円周部８１と第１弦状部８２とを有している。円周部８１は、束ねられた状態における複数の伝熱管８のうち、熱交換器ケース７０の内部に複数の伝熱管８（管群８０）が装填されたとき、熱交換器ケース７０の内表面７２に対してわずかな距離を隔てて配置される部分である。ここで言うわずかな距離とは、たとえば約０．１ｍｍ〜約２．０ｍｍを意味する。ここで言う約０．１ｍｍ〜約２．０ｍｍとは、伝熱管８の配列によって差が生じるが、最も大きな間隔でたとえば約２．０ｍｍという意味である。第１弦状部８２は、束ねられた状態における複数の伝熱管８のうち、円周部８１の描く円弧よりも筒径方向中心側に距離Ｈ７２Ｌだけ後退している部分である。距離Ｈ７２Ｌは、たとえば約４．０ｍｍ〜約５．０ｍｍである。   The plurality of heat transfer tubes 8 have a circumferential portion 81 and a first chord portion 82 in a bundled state. When the plurality of heat transfer tubes 8 (tube group 80) are loaded inside the heat exchanger case 70 among the plurality of heat transfer tubes 8 in the bundled state, the circumferential portion 81 is arranged inside the heat exchanger case 70. This is a portion arranged at a slight distance from the surface 72. The slight distance here means, for example, about 0.1 mm to about 2.0 mm. Here, about 0.1 mm to about 2.0 mm means a difference depending on the arrangement of the heat transfer tubes 8, but means, for example, about 2.0 mm at the largest interval. The first chord portion 82 is a portion of the plurality of heat transfer tubes 8 in a bundled state that is retracted by a distance H72L toward the center in the cylinder radial direction from the arc drawn by the circumferential portion 81. The distance H72L is, for example, about 4.0 mm to about 5.0 mm.

第１弦状部８２は、伝熱管８の一端８ａ側から伝熱管８の他端８ｂ側に向かって延在している。図１５を参照して、第１弦状部８２は、所定の幅Ｗ７２Ｌを有している。幅Ｗ７２Ｌは、熱交換媒体入口ポート７４の管径Ｗ７４より大きく設定されているとよい。   The first string portion 82 extends from the one end 8 a side of the heat transfer tube 8 toward the other end 8 b side of the heat transfer tube 8. Referring to FIG. 15, the first chord portion 82 has a predetermined width W72L. The width W72L may be set larger than the tube diameter W74 of the heat exchange medium inlet port 74.

束ねられた状態の複数の伝熱管８は、第１弦状部８２と、熱交換媒体入口ポート７４が取り付けられた側の熱交換器ケース７０の内表面７２（７２Ｌ）とが対向するように、熱交換器ケース７０の内部に装填される。図１４を参照して、第１弦状部８２の両端は、シール部材７ａおよびシール部材７ｂにより塞がれている。   The plurality of heat transfer tubes 8 in a bundled state are arranged such that the first chord portion 82 and the inner surface 72 (72L) of the heat exchanger case 70 on the side where the heat exchange medium inlet port 74 is attached face each other. The heat exchanger case 70 is loaded. Referring to FIG. 14, both ends of first chord portion 82 are closed by seal member 7a and seal member 7b.

（作用・効果）
図１４を参照して、上述のとおり、熱交換媒体入口ポート７４から熱交換器ケース７０に所定の温度の熱交換媒体（たとえば水）が供給される。矢印ＡＲ７１に示すように、熱交換媒体入口ポート７４の内部を流れた熱交換媒体は、熱交換器ケース７０の内部に到達する。矢印ＡＲ７１〜矢印ＡＲ７３に示すように、熱交換媒体は、第１弦状部８２と、熱交換媒体入口ポート７４が取り付けられた側の熱交換器ケース７０の内表面７２（７２Ｌ）との間を通って筒軸方向（紙面上下方向）に広がる（分配される）。熱交換媒体は、管群８０における伝熱管８の外表面の全体にわたって接触する。 (Action / Effect)
Referring to FIG. 14, as described above, a heat exchange medium (for example, water) having a predetermined temperature is supplied from heat exchange medium inlet port 74 to heat exchanger case 70. As indicated by an arrow AR 71, the heat exchange medium that has flowed through the heat exchange medium inlet port 74 reaches the inside of the heat exchanger case 70. As shown by arrows AR71 to AR73, the heat exchange medium is between the first chord portion 82 and the inner surface 72 (72L) of the heat exchanger case 70 on the side where the heat exchange medium inlet port 74 is attached. Spread (distributed) through the tube in the cylinder axis direction (up and down direction on the paper surface). The heat exchange medium contacts over the entire outer surface of the heat transfer tube 8 in the tube group 80.

仮に、束ねられた状態の複数の伝熱管８が、第１弦状部８２を有していないとすると、伝熱管８と、熱交換媒体入口ポート７４が取り付けられた側の熱交換器ケース７０の内表面７２（７２Ｌ）とは密着する。熱交換媒体入口ポート７４から供給された熱交換媒体のほとんどは、筒軸方向に広がることなく伝熱管８の一端８ａ側にのみ接触する。熱交換媒体のほとんどは、伝熱管８の一端８ａ側の外表面のみを流れた後、熱交換媒体出口ポート７６から熱交換器ケース７０の外部へと排出される。熱交換媒体と、管群８０における伝熱管８の外表面との接触面積が減少し、熱交換の効率が低下する。   If the plurality of heat transfer tubes 8 in a bundled state do not have the first chord portion 82, the heat exchanger case 70 on the side where the heat transfer tubes 8 and the heat exchange medium inlet port 74 are attached. Is in close contact with the inner surface 72 (72L). Most of the heat exchange medium supplied from the heat exchange medium inlet port 74 contacts only one end 8a side of the heat transfer tube 8 without spreading in the cylinder axis direction. Most of the heat exchange medium flows only on the outer surface on the one end 8 a side of the heat transfer tube 8, and then is discharged from the heat exchange medium outlet port 76 to the outside of the heat exchanger case 70. The contact area between the heat exchange medium and the outer surface of the heat transfer tube 8 in the tube group 80 decreases, and the efficiency of heat exchange decreases.

束ねられた状態の複数の伝熱管８が第１弦状部８２を有していることにより、第１弦状部８２において、熱交換媒体は、管群８０における伝熱管８の外表面の全体にわたって接触することができる。熱交換媒体と、管群８０における伝熱管８の外表面との接触面積が大きくなるため、熱交換の効率を向上させることができる。結果として、上記のような熱交換器ケース７０および管群８０を用いることにより、性能をさらに向上させた熱交換器一体型人工肺１を得ることができる。   Since the plurality of heat transfer tubes 8 in the bundled state have the first chord portions 82, the heat exchange medium in the first chord portions 82 is the entire outer surface of the heat transfer tubes 8 in the tube group 80. Can be touched over. Since the contact area between the heat exchange medium and the outer surface of the heat transfer tube 8 in the tube group 80 is increased, the efficiency of heat exchange can be improved. As a result, by using the heat exchanger case 70 and the tube group 80 as described above, the heat exchanger integrated oxygenator 1 with further improved performance can be obtained.

熱交換媒体を、管群８０における伝熱管８の外表面のより全体にわたって接触可能にするために、第１弦状部８２における上記所定の距離Ｈ７２Ｌを最適化するとよい。距離Ｈ７２Ｌは、熱交換器ケース７０の大きさ、血液の流量、または熱交換媒体入口ポート７４の管径Ｗ７４の大きさなどに応じて最適化される。   In order to allow the heat exchange medium to contact the entire outer surface of the heat transfer tube 8 in the tube group 80, the predetermined distance H72L in the first chord portion 82 may be optimized. The distance H72L is optimized according to the size of the heat exchanger case 70, the blood flow rate, the size of the tube diameter W74 of the heat exchange medium inlet port 74, and the like.

（熱交換器ケース７０Ａ・管群８０）
図１６を参照して、熱交換器一体型人工肺１に用いることができる熱交換器ケース７０Ａ（熱交換器ケース７０の第１変形例）、および管群８０について説明する。ここでは、熱交換器ケース７０との相違点についてのみ説明する。管群８０については、上述と同様であるためその説明を繰り返さないものとする。 (Heat exchanger case 70A, tube group 80)
A heat exchanger case 70A (first modification of the heat exchanger case 70) that can be used for the heat exchanger-integrated oxygenator 1 and the tube group 80 will be described with reference to FIG. Here, only differences from the heat exchanger case 70 will be described. Since the tube group 80 is the same as described above, the description thereof will not be repeated.

熱交換器ケース７０Ａにおいては、熱交換媒体入口ポート７４が取り付けられた側の熱交換器ケース７０Ａの内表面７２Ｌが、筒径方向中心側に向かって徐々に突出する略テーパー状に形成されている。略テーパー状に形成された内表面７２Ｌは、熱交換器ケース７０の一端７０ａ側から熱交換器ケース７０の他端７０ｂ側に向かうにつれ、内表面７２Ｌと第１弦状部８２との間の距離Ｈ７２Ｌが、徐々に短くなっている。換言すると、内表面７２Ｌと第１弦状部８２との間の距離Ｈ７２Ｌは、熱交換器ケース７０の一端７０ａ側の方が広く、熱交換器ケース７０の他端７０ｂ側の方が狭い。   In the heat exchanger case 70A, the inner surface 72L of the heat exchanger case 70A on the side where the heat exchange medium inlet port 74 is attached is formed in a substantially tapered shape that gradually protrudes toward the center side in the cylinder radial direction. Yes. The inner surface 72L formed in a substantially tapered shape is located between the inner surface 72L and the first chord portion 82 as it goes from the one end 70a side of the heat exchanger case 70 to the other end 70b side of the heat exchanger case 70. The distance H72L is gradually shortened. In other words, the distance H72L between the inner surface 72L and the first chord portion 82 is wider on the one end 70a side of the heat exchanger case 70 and narrower on the other end 70b side of the heat exchanger case 70.

熱交換器ケース７０Ａおよび管群８０によれば、上述の熱交換器ケース７０により得られる効果に加え、次の効果を得ることができる。熱交換媒体入口ポート７４から供給された熱交換媒体は、矢印ＡＲ７１ａ〜矢印ＡＲ７３ａに示すように、第１弦状部８２と、熱交換媒体入口ポート７４が取り付けられた側の熱交換器ケース７０の内表面７２（７２Ｌ）との間を通って筒軸方向（紙面上下方向）に広がる（分配される）。   According to the heat exchanger case 70A and the tube group 80, the following effects can be obtained in addition to the effects obtained by the heat exchanger case 70 described above. As shown by arrows AR71a to AR73a, the heat exchange medium supplied from the heat exchange medium inlet port 74 is the heat exchanger case 70 on the side where the first chord portion 82 and the heat exchange medium inlet port 74 are attached. Between the inner surface 72 (72L) of the lens and spread (distributed) in the cylinder axis direction (up and down direction on the paper surface).

熱交換媒体入口ポート７４が取り付けられた側の熱交換器ケース７０の内表面７２（７２Ｌ）と第１弦状部８２との間の筒径方向の距離Ｈ７２Ｌは、矢印ＡＲ７１ａ側に比べ、矢印ＡＲ７３ａ側の方が小さくなるように、内表面７２Ｌはテーパ状に傾斜して形成される。この傾斜により、熱交換媒体の流れには、矢印ＡＲ７３側に行くほど伝熱管８に対して略直交する方向（紙面左右方向）の成分が生じるようになる。   The distance H72L in the cylinder radial direction between the inner surface 72 (72L) of the heat exchanger case 70 on the side on which the heat exchange medium inlet port 74 is attached and the first chord portion 82 is larger than the arrow AR71a side. The inner surface 72L is formed in a tapered shape so that the AR 73a side becomes smaller. Due to this inclination, in the flow of the heat exchange medium, a component in a direction substantially perpendicular to the heat transfer tube 8 (left and right direction in the drawing) is generated toward the arrow AR73 side.

したがって、矢印ＡＲ７３ａ側に流れる熱交換媒体は、矢印ＡＲ７３ｂに示すように、伝熱管８に対して略直交する方向（紙面左右方向）に伝熱管８の外表面を流れる。同様に、矢印ＡＲ７１ａおよび矢印ＡＲ７２ａ側に流れる熱交換媒体も、矢印ＡＲ７１ｂおよび矢印ＡＲ７２ｂに示すように、伝熱管８に対して略直交する方向に伝熱管８の外表面を流れる。伝熱管８の全体に対して、熱交換媒体が略直交するように流れるため、高い熱交換効率を得ることが可能となる。   Therefore, the heat exchange medium flowing on the arrow AR73a side flows on the outer surface of the heat transfer tube 8 in a direction substantially perpendicular to the heat transfer tube 8 (left and right direction in the drawing) as indicated by an arrow AR73b. Similarly, the heat exchange medium flowing toward the arrow AR71a and the arrow AR72a also flows on the outer surface of the heat transfer tube 8 in a direction substantially orthogonal to the heat transfer tube 8, as indicated by the arrows AR71b and AR72b. Since the heat exchange medium flows so as to be substantially orthogonal to the entire heat transfer tube 8, high heat exchange efficiency can be obtained.

伝熱管８の全体に対して熱交換媒体がより直交に近い方向に流れ、伝熱管８の全体に対して熱交換媒体がより均一に流れるようにするために、熱交換器ケース７０Ａの大きさ、血液の流量、または熱交換媒体入口ポート７４の管径Ｗ７４の大きさなどに応じて、熱交換器ケース７０Ａの内表面７２Ｌのテーパー形状、および管群８０における第１弦状部８２の幅Ｗ７２Ｌなどを最適化するとよい。   The size of the heat exchanger case 70 </ b> A is such that the heat exchange medium flows in a direction almost perpendicular to the entire heat transfer tube 8 and the heat exchange medium flows more uniformly with respect to the entire heat transfer tube 8. , The taper shape of the inner surface 72L of the heat exchanger case 70A, and the width of the first chord portion 82 in the tube group 80 according to the blood flow rate or the size of the tube diameter W74 of the heat exchange medium inlet port 74 W72L or the like may be optimized.

一般的に、伝熱管を熱交換器として利用する場合、熱交換の効率の観点から、伝熱管の内部における被熱交換媒体（血液など）の流れる方向と、伝熱管の外表面における熱交換媒体の流れる方向とは、逆向き（向流）であるか、若しくは直交している（直交流）ことが望ましい。   In general, when using a heat transfer tube as a heat exchanger, from the viewpoint of heat exchange efficiency, the direction in which the heat exchange medium (blood, etc.) flows inside the heat transfer tube and the heat exchange medium on the outer surface of the heat transfer tube It is desirable that the flow direction is opposite (counterflow) or orthogonal (crossflow).

一般的な熱交換器ケースは、使用者の利便性から、熱交換器ケース７０Ａと同様に、熱交換器ケースの一端側に熱交換媒体入口ポート（７４）および熱交換媒体出口ポート（７６）が取り付けられる。このような一般的な熱交換器ケースにおいて上記の向流を得るためには、熱交換器ケースに供給された熱交換媒体を、熱交換器ケースの他端側（熱交換器ケース７０Ａにおける他端７０ｂ側）にまで案内するための所定の別部品が必要になる。当該別部品は、熱交換器ケースの内部または外表面に設けられる。別部品を設けることにより、熱交換器ケースの体積増大や、製造コストの上昇を招く。   A general heat exchanger case has a heat exchange medium inlet port (74) and a heat exchange medium outlet port (76) on one end side of the heat exchanger case, as with the heat exchanger case 70A, for the convenience of the user. Is attached. In order to obtain the above counterflow in such a general heat exchanger case, the heat exchange medium supplied to the heat exchanger case is replaced with the other end side of the heat exchanger case (others in the heat exchanger case 70A). A predetermined separate part for guiding to the end 70b side) is required. The separate part is provided on the inside or the outer surface of the heat exchanger case. Providing separate parts increases the volume of the heat exchanger case and increases the manufacturing cost.

熱交換器ケース７０Ａおよび管群８０によれば、内表面７２Ｌが略テーパー状に形成されていることにより、別部品を設けることなく容易に直交流を得ることができる。熱交換器ケース７０Ａおよび管群８０によれば、上記の向流と同等若しくはそれ以上の高い熱交換効率を容易に得ることが可能となる。結果として、熱交換器ケース７０Ａおよび管群８０を用いることにより、性能をさらに向上させた熱交換器一体型人工肺１を得ることができる。   According to the heat exchanger case 70A and the tube group 80, since the inner surface 72L is formed in a substantially tapered shape, a cross flow can be easily obtained without providing another part. According to the heat exchanger case 70A and the tube group 80, it is possible to easily obtain a high heat exchange efficiency equal to or higher than the above-described counter flow. As a result, by using the heat exchanger case 70A and the tube group 80, the heat exchanger-integrated oxygenator 1 with further improved performance can be obtained.

（熱交換器ケース７０Ａ・管群８０Ａ）
図１７および図１８を参照して、熱交換器一体型人工肺１に用いることができる熱交換器ケース７０Ａ、および管群８０Ａ（管群８０の変形例）について説明する。熱交換器ケース７０Ａについては、上述と同様であるためその説明を繰り返さないものとする。ここでは、管群８０との相違点についてのみ説明する。 (Heat exchanger case 70A, tube group 80A)
With reference to FIGS. 17 and 18, a heat exchanger case 70A that can be used in the heat exchanger-integrated oxygenator 1 and a tube group 80A (modified example of the tube group 80) will be described. About heat exchanger case 70A, since it is the same as that of the above-mentioned, the description shall not be repeated. Here, only differences from the tube group 80 will be described.

主として図１７を参照して、管群８０Ａにおいては、複数の伝熱管８が第２弦状部８３をさらに有している。第２弦状部８３は、束ねられた状態における複数の伝熱管８のうち、円周部８１の描く円弧よりも筒径方向中心側に距離Ｈ７２Ｒだけ後退している部分である。第２弦状部８３は、第１弦状部８２の筒径方向反対側に位置している。   Referring mainly to FIG. 17, in tube group 80 </ b> A, the plurality of heat transfer tubes 8 further have a second chord-like portion 83. Of the plurality of heat transfer tubes 8 in a bundled state, the second chord portion 83 is a portion that is retracted by a distance H72R toward the center in the cylinder radial direction from the arc drawn by the circumferential portion 81. The second chord portion 83 is located on the opposite side of the first chord portion 82 in the cylinder radial direction.

第２弦状部８３は、伝熱管８の一端８ａ側から伝熱管８の他端８ｂ側に向かって延在している。図１８を参照して、第２弦状部８３は、所定の幅Ｗ７２Ｒを有している。幅Ｗ７２Ｒは、熱交換媒体出口ポート７６の管径Ｗ７６より大きく設定されているとよい。   The second string portion 83 extends from the one end 8 a side of the heat transfer tube 8 toward the other end 8 b side of the heat transfer tube 8. Referring to FIG. 18, second chord portion 83 has a predetermined width W72R. The width W72R may be set larger than the tube diameter W76 of the heat exchange medium outlet port 76.

束ねられた状態の複数の伝熱管８は、上述のとおり、第１弦状部８２と、熱交換媒体入口ポート７４が取り付けられた側の熱交換器ケース７０の内表面７２（７２Ｌ）とが対向するように、熱交換器ケース７０の内部に装填される。これにより、第２弦状部８３と、熱交換媒体出口ポート７６が取り付けられた側の熱交換器ケース７０の内表面７２（７２Ｒ）とが対向している。図１７を参照して、第２弦状部８３の両端は、シール部材７ｃおよびシール部材７ｄにより塞がれている。   As described above, the plurality of heat transfer tubes 8 in the bundled state include the first chord portion 82 and the inner surface 72 (72L) of the heat exchanger case 70 on the side where the heat exchange medium inlet port 74 is attached. It is loaded into the heat exchanger case 70 so as to face each other. As a result, the second chord portion 83 and the inner surface 72 (72R) of the heat exchanger case 70 on the side where the heat exchange medium outlet port 76 is attached face each other. Referring to FIG. 17, both ends of second chord portion 83 are closed by seal member 7c and seal member 7d.

熱交換器ケース７０Ａおよび管群８０Ａによれば、上述の熱交換器ケース７０Ａおよび管群８０により得られる効果に加え、次の効果を得ることができる。熱交換媒体入口ポート７４から熱交換器ケース７０Ａに供給された熱交換媒体は、第１弦状部８２と、熱交換媒体入口ポート７４が取り付けられた側の熱交換器ケース７０の内表面７２（７２Ｌ）との間を通って筒軸方向（紙面上下方向）に広がる（分配される）。熱交換媒体は、管群８０における伝熱管８の外表面の全体にわたって接触する。   According to the heat exchanger case 70A and the tube group 80A, the following effects can be obtained in addition to the effects obtained by the heat exchanger case 70A and the tube group 80 described above. The heat exchange medium supplied from the heat exchange medium inlet port 74 to the heat exchanger case 70A is composed of the first chord portion 82 and the inner surface 72 of the heat exchanger case 70 on the side where the heat exchange medium inlet port 74 is attached. (Distributed) in the cylinder axis direction (up and down direction on the paper surface). The heat exchange medium contacts over the entire outer surface of the heat transfer tube 8 in the tube group 80.

熱交換媒体は、伝熱管８の外表面を流れた後、矢印ＡＲ７１ｃ〜矢印ＡＲ７３ｃに示すように、第２弦状部８３と、熱交換媒体出口ポート７６が取り付けられた側の熱交換器ケース７０の内表面７２（７２Ｒ）との間に流れ込む。   After the heat exchange medium flows on the outer surface of the heat transfer tube 8, as shown by arrows AR71c to AR73c, the heat exchanger case on the side where the second chord 83 and the heat exchange medium outlet port 76 are attached. It flows between the inner surface 72 (72R) of 70.

束ねられた状態の複数の伝熱管８が第２弦状部８３を有していることにより、伝熱管８の外表面を矢印ＡＲ７１ｂ〜矢印ＡＲ７３ｂに示す方向に流れる熱交換媒体は、伝熱管８に対して（熱交換器ケース７０Ａおよび管群８０に比べて）より直交に近い方向に伝熱管８の外表面を流れることができる。   Since the plurality of heat transfer tubes 8 in the bundled state have the second chord portions 83, the heat exchange medium that flows in the direction indicated by the arrows AR 71 b to AR 73 b on the outer surface of the heat transfer tube 8 is the heat transfer tube 8. On the other hand (compared to the heat exchanger case 70A and the tube group 80), the outer surface of the heat transfer tube 8 can flow in a direction closer to orthogonal.

熱交換器ケース７０Ａおよび管群８０Ａによれば、より高い熱交換効率を得ることが可能となる。結果として、熱交換器ケース７０Ａおよび管群８０Ａを用いることにより、性能をさらに向上させた熱交換器一体型人工肺１を得ることができる。上記においては、熱交換器ケース７０Ａと管群８０Ａとを組み合わせる態様について説明したが、上述の熱交換器ケース７０と管群８０Ａとを組み合わせてもよい。具体的には、内表面７２Ｌが筒径方向中心側に向かって徐々に突出する略テーパー状に形成されていない熱交換器ケース７０と、第１弦状部８２および第２弦状部８３を有する管群８０Ａとを組み合わせてもよい。   According to the heat exchanger case 70A and the tube group 80A, higher heat exchange efficiency can be obtained. As a result, by using the heat exchanger case 70A and the tube group 80A, the heat exchanger-integrated oxygenator 1 with further improved performance can be obtained. In the above description, the mode of combining the heat exchanger case 70A and the tube group 80A has been described, but the above-described heat exchanger case 70 and the tube group 80A may be combined. Specifically, the heat exchanger case 70 that is not formed in a substantially tapered shape in which the inner surface 72L gradually protrudes toward the center in the cylinder radial direction, the first chord portion 82, and the second chord portion 83 are provided. You may combine with the tube group 80A which has.

（熱交換器ケース７０Ｂ・管群８０Ａ）
図１９を参照して、熱交換器一体型人工肺１に用いることができる熱交換器ケース７０Ｂ（熱交換器ケース７０の第２変形例）、および管群８０Ａについて説明する。ここでは、熱交換器ケース７０Ａとの相違点についてのみ説明する。管群８０Ａについては、上述と同様であるためその説明を繰り返さないものとする。 (Heat exchanger case 70B, tube group 80A)
A heat exchanger case 70B (second modification of the heat exchanger case 70) and a tube group 80A that can be used for the heat exchanger-integrated oxygenator 1 will be described with reference to FIG. Here, only differences from the heat exchanger case 70A will be described. Since the tube group 80A is the same as described above, the description thereof will not be repeated.

熱交換器ケース７０Ｂにおいては、熱交換媒体出口ポート７６が取り付けられた側の熱交換器ケース７０Ｂの内表面７２Ｒが、筒径方向中心側に向かって徐々に突出する略テーパー状に形成されている。略テーパー状に形成された内表面７２Ｒは、熱交換器ケース７０の一端７０ａ側から熱交換器ケース７０の他端７０ｂ側に向かうにつれ、内表面７２Ｒと第２弦状部８３との間の距離Ｈ７２Ｒが、徐々に短くなっている。換言すると、内表面７２Ｒと第２弦状部８３との間の距離Ｈ７２Ｒは、熱交換器ケース７０の一端７０ａ側の方が広く、熱交換器ケース７０の他端７０ｂ側の方が狭い。   In the heat exchanger case 70B, the inner surface 72R of the heat exchanger case 70B on the side where the heat exchange medium outlet port 76 is attached is formed in a substantially tapered shape that gradually protrudes toward the center side in the cylinder radial direction. Yes. The inner surface 72 </ b> R formed in a substantially tapered shape is located between the inner surface 72 </ b> R and the second chord portion 83 as it goes from the one end 70 a side of the heat exchanger case 70 to the other end 70 b side of the heat exchanger case 70. The distance H72R is gradually shortened. In other words, the distance H72R between the inner surface 72R and the second chord portion 83 is wider on the one end 70a side of the heat exchanger case 70 and narrower on the other end 70b side of the heat exchanger case 70.

熱交換器ケース７０Ｂおよび管群８０Ａによれば、上述の熱交換器ケース７０Ａおよび管群８０Ａにより得られる効果と同様の効果を得ることができる。   According to the heat exchanger case 70B and the tube group 80A, the same effects as those obtained by the heat exchanger case 70A and the tube group 80A can be obtained.

伝熱管８の全体に対して熱交換媒体がより直交に近い方向に流れ、伝熱管８の全体に対して熱交換媒体がより均一に流れるようにするために、熱交換器ケース７０Ｂの大きさ、血液の流量、または熱交換媒体出口ポート７６の管径Ｗ７６の大きさなどに応じて、熱交換器ケース７０Ｂの内表面７２Ｒのテーパー形状、および管群８０Ａにおける第２弦状部８３の幅Ｗ７２Ｒなどを最適化するとよい。   The size of the heat exchanger case 70B is such that the heat exchange medium flows in a direction closer to orthogonal to the entire heat transfer tube 8 and the heat exchange medium flows more uniformly with respect to the entire heat transfer tube 8. , The taper shape of the inner surface 72R of the heat exchanger case 70B, and the width of the second chord portion 83 in the tube group 80A according to the blood flow rate or the size of the tube diameter W76 of the heat exchange medium outlet port 76 W72R or the like may be optimized.

熱交換器ケース７０Ｂおよび管群８０Ａは、熱交換器ケース７０の筒軸７０ｃを挟んで左右対称に構成されていてもよい。当該構成により、チューブの接続時等に、入口および出口の区別をする必要が無いため、使用者の利便性を向上させることができる。   The heat exchanger case 70 </ b> B and the tube group 80 </ b> A may be configured to be bilaterally symmetric with respect to the cylindrical shaft 70 c of the heat exchanger case 70. With this configuration, it is not necessary to distinguish between the inlet and the outlet when the tube is connected and the convenience of the user can be improved.

（筒状コア４０）
図２０および図２１を参照して、熱交換器一体型人工肺１に用いられる筒状コア４０について説明する。図２１においては、図示上の便宜のために、筒状コア４０の外表面４１とバンドル３０とがやや離間して示されているが、実際にはこれらは密着している。 (Tubular core 40)
With reference to FIG. 20 and FIG. 21, the cylindrical core 40 used for the heat exchanger integrated artificial lung 1 is demonstrated. In FIG. 21, for convenience in illustration, the outer surface 41 of the cylindrical core 40 and the bundle 30 are shown slightly separated from each other, but actually they are in close contact with each other.

主として図２０を参照して、上述のとおり、筒状コア４０は、筒状に形成されている。筒状コア４０は、一端４０ａ側に円形の開口部４０Ｈａと、他端４０ｂ側に円形の開口部４０Ｈｂとを有している。開口部４０Ｈｂの口径は、開口部４０Ｈａの口径より小さく設定されている。   Referring mainly to FIG. 20, as described above, the cylindrical core 40 is formed in a cylindrical shape. The cylindrical core 40 has a circular opening 40Ha on one end 40a side and a circular opening 40Hb on the other end 40b side. The diameter of the opening 40Hb is set smaller than the diameter of the opening 40Ha.

筒状コア４０の他端４０ｂ側の外表面４１には、開口部４０Ｈｂに向かって筒径方向内側に延在するエルボ部４２が設けられている。エルボ部４２の表面に、筒軸４０ｃと平行な方向（紙面上下方向）に延びる薄板状の複数の支持リブ４６が設けられている。支持リブ４６により、拡散部４８とエルボ部４２の表面とが繋がっている。   The outer surface 41 on the other end 40b side of the cylindrical core 40 is provided with an elbow portion 42 extending inward in the cylindrical radial direction toward the opening 40Hb. On the surface of the elbow portion 42, a plurality of thin plate-like support ribs 46 extending in a direction (vertical direction in the drawing) parallel to the cylinder shaft 40c are provided. The diffusion part 48 and the surface of the elbow part 42 are connected by the support rib 46.

拡散部４８は、突出部４８Ｔと、基台部４８Ｂとを有している。基台部４８Ｂは略円柱状に形成されている。突出部４８Ｔは、基台部４８Ｂの（紙面下方側における）中央部の表面から、筒状コア４０の開口部４０Ｈｂに向かって突出する略円錐状に形成されている。突出部４８Ｔの中央部付近は、なだらかな凸面を形成しているとよい（図２０参照）。   The diffusion part 48 has a protrusion 48T and a base part 48B. The base part 48B is formed in a substantially cylindrical shape. The protruding portion 48T is formed in a substantially conical shape that protrudes from the surface of the central portion (on the lower side in the drawing) of the base portion 48B toward the opening 40Hb of the cylindrical core 40. A gentle convex surface may be formed in the vicinity of the center of the protrusion 48T (see FIG. 20).

筒状コア４０の他端４０ｂ側における外表面４１（筒状コア４０におけるエルボ部４２の表面）は、エルボ部４２において全周にわたってＲ面取り処理が施されている。換言すると、筒状コア４０の一端４０ａから筒状コア４０の他端４０ｂに向かうにつれ、エルボ部４２における外径が徐々に小さくなるように構成されている。   The outer surface 41 on the other end 40 b side of the cylindrical core 40 (the surface of the elbow portion 42 in the cylindrical core 40) has been subjected to R chamfering processing over the entire circumference in the elbow portion 42. In other words, the outer diameter of the elbow part 42 is gradually reduced from one end 40a of the cylindrical core 40 toward the other end 40b of the cylindrical core 40.

（作用・効果）
図２１を参照して、上述のとおり、伝熱管８（図４参照）の他端８ｂに到達した血液は、拡散部４８の突出部４８Ｔに向かって流れ出る。血液は、突出部４８Ｔに接触した後、筒径方向の外側に向かうように流れる方向を変える。 (Action / Effect)
Referring to FIG. 21, as described above, blood that has reached the other end 8 b of the heat transfer tube 8 (see FIG. 4) flows out toward the protrusion 48 </ b> T of the diffusion portion 48. After the blood comes into contact with the protrusion 48T, the direction of flow is changed so as to go outward in the cylinder radial direction.

血液は、エルボ部４２と、基台部４８Ｂと、支持リブ４６とに囲まれる出口部４７から排出され、バンドル３０における中空糸膜の外表面に接触する。一部の血液は、矢印ＡＲ４１に示すように、エルボ部４２における外表面４１に沿って緩やかな円弧を描きながら中空糸膜の外表面に接触する。血液は、中空糸膜の間に形成されている隙間を流れる。   The blood is discharged from the outlet portion 47 surrounded by the elbow portion 42, the base portion 48 </ b> B, and the support rib 46, and comes into contact with the outer surface of the hollow fiber membrane in the bundle 30. Some blood contacts the outer surface of the hollow fiber membrane while drawing a gentle arc along the outer surface 41 of the elbow portion 42 as indicated by an arrow AR41. Blood flows through the gap formed between the hollow fiber membranes.

仮に、エルボ部４２においてＲ面取り処理が施されていないとすると、出口部４７から排出された血液のすべては、中空糸膜の外表面に直交する方向に流れ、中空糸膜の外表面に対して正面から接触する。これにより、血液に圧力損失が生じる。一部の血液中の細胞および血小板が破壊される場合もある。   If the R chamfering process is not performed in the elbow part 42, all of the blood discharged from the outlet part 47 flows in a direction perpendicular to the outer surface of the hollow fiber membrane, and against the outer surface of the hollow fiber membrane. Touch from the front. This causes a pressure loss in the blood. Some blood cells and platelets may be destroyed.

筒状コア４０によれば、エルボ部４２においてＲ面取り処理が施されていることにより、血液は緩やかに方向転換することが可能となる。血液に圧力損失が生じることを抑制でき、血液中の細胞および血小板が破壊されることも抑制できる。結果として、筒状コア４０を用いることにより、性能をさらに向上させた熱交換器一体型人工肺１を得ることができる。   According to the cylindrical core 40, the R chamfering process is performed in the elbow part 42, so that the blood can be gradually changed direction. The occurrence of pressure loss in blood can be suppressed, and the destruction of cells and platelets in blood can also be suppressed. As a result, by using the cylindrical core 40, the heat exchanger-integrated oxygenator 1 with further improved performance can be obtained.

（筒状コア４０Ａ）
図２２を参照して、熱交換器一体型人工肺１に用いることができる筒状コア４０Ａ（筒状コア４０の変形例）について説明する。ここでは、筒状コア４０との相違点についてのみ説明する。図２２においては、図示上の便宜のために、筒状コア４０の外表面４１とバンドル３０とがやや離間して示されているが、実際には、後述する隙間Ｓ４２を除いてこれらは密着している。 (Cylindrical core 40A)
With reference to FIG. 22, a cylindrical core 40 </ b> A (modified example of the cylindrical core 40) that can be used for the heat exchanger-integrated oxygenator 1 will be described. Here, only differences from the cylindrical core 40 will be described. In FIG. 22, for convenience in illustration, the outer surface 41 of the cylindrical core 40 and the bundle 30 are shown slightly separated from each other, but in actuality, these are in close contact except for a gap S42 described later. doing.

筒状コア４０Ａにおいては、他端４０ｂ側の外表面４１に、複数のリブ４４が設けられている。リブ４４は、外表面４１から筒径方向の外側に向かって突出している。リブ４４の高さは、他端４０ｂ側から一端４０ａ側に向かうにつれ、頂部４４Ｔに向かって高くなり、頂部４４Ｔを起点として、以降緩やかに低くなるように構成されているとよい。   In the cylindrical core 40A, a plurality of ribs 44 are provided on the outer surface 41 on the other end 40b side. The rib 44 protrudes from the outer surface 41 toward the outer side in the cylinder radial direction. The height of the rib 44 is preferably configured so as to increase toward the top portion 44T as it goes from the other end 40b side to the one end 40a side, and then gradually decrease starting from the top portion 44T.

リブ４４は、筒状コア４０の他端４０ｂ側から筒軸４０ｃと略平行な方向に延在している。リブ４４は、筒状コア４０Ａの他端４０ｂ側を起点に、筒状コア４０の一端４０ａに達しない長さ４４Ｈをもって延在している。リブ４４は、周方向に所定の間隙を空けて並んでいる。   The rib 44 extends from the other end 40b side of the cylindrical core 40 in a direction substantially parallel to the cylindrical shaft 40c. The rib 44 extends from the other end 40b side of the cylindrical core 40A with a length 44H that does not reach the one end 40a of the cylindrical core 40. The ribs 44 are arranged with a predetermined gap in the circumferential direction.

リブ４４により、筒状コア４０の外表面４１とバンドル３０における中空糸膜との間には、筒軸４０ｃと略平行な方向に延在する隙間Ｓ４２が形成されている。隙間Ｓ４２は、出口部４７に連通している。筒状コア４０Ａにおいては、上述の筒状コア４０と同様に、エルボ部４２においてＲ面取り処理が施されていてもよい。   The rib 44 forms a gap S42 extending between the outer surface 41 of the cylindrical core 40 and the hollow fiber membrane in the bundle 30 in a direction substantially parallel to the cylindrical shaft 40c. The clearance S42 communicates with the outlet 47. In the cylindrical core 40 </ b> A, an R chamfering process may be performed in the elbow portion 42, similarly to the above-described cylindrical core 40.

（作用・効果）
上述のとおり、伝熱管８（図４参照）の他端８ｂに到達した血液は、拡散部４８の突出部４８Ｔに向かって流れ出る。血液は、突出部４８Ｔに接触した後、筒径方向の外側に向かうように流れる方向を変える。 (Action / Effect)
As described above, the blood that has reached the other end 8b of the heat transfer tube 8 (see FIG. 4) flows out toward the protrusion 48T of the diffusion portion 48. After the blood comes into contact with the protrusion 48T, the direction of flow is changed so as to go outward in the cylinder radial direction.

血液は、出口部４７から排出され、バンドル３０における中空糸膜の外表面に接触する。一部の血液は、矢印ＡＲ４２に示すように、隙間Ｓ４２に流れ込んだ後、徐々に中空糸膜の外表面に接触する。一部の血液は、その後、中空糸膜の間に形成されている隙間を流れる。   The blood is discharged from the outlet 47 and comes into contact with the outer surface of the hollow fiber membrane in the bundle 30. As shown by an arrow AR42, a part of the blood flows into the gap S42 and then gradually contacts the outer surface of the hollow fiber membrane. Some blood then flows through the gap formed between the hollow fiber membranes.

仮に、外表面４１にリブ４４が設けられていないとすると、出口部４７から排出された血液のすべては、中空糸膜の外表面に直交する方向に流れ、中空糸膜の外表面に対して正面から接触する。これにより、血液に圧力損失が生じる。一部の血液中の細胞および血小板が破壊される場合もある。   If the rib 44 is not provided on the outer surface 41, all of the blood discharged from the outlet portion 47 flows in a direction perpendicular to the outer surface of the hollow fiber membrane, and against the outer surface of the hollow fiber membrane. Contact from the front. This causes a pressure loss in the blood. Some blood cells and platelets may be destroyed.

筒状コア４０Ａによれば、外表面４１にリブ４４が設けられていることにより、血液は徐々に中空糸膜の間に形成された隙間に流入することが可能となる。血液に圧力損失が生じることを抑制でき、血液中の細胞および血小板が破壊されることも抑制できる。結果として、筒状コア４０Ａを用いることにより、性能をさらに向上させた熱交換器一体型人工肺１を得ることができる。   According to the cylindrical core 40A, the rib 44 is provided on the outer surface 41, whereby blood can gradually flow into the gap formed between the hollow fiber membranes. The occurrence of pressure loss in blood can be suppressed, and the destruction of cells and platelets in blood can also be suppressed. As a result, by using the cylindrical core 40A, the heat exchanger-integrated oxygenator 1 with further improved performance can be obtained.

以上、本発明の発明を実施するための形態について説明したが、今回開示された形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   As mentioned above, although the form for implementing invention of this invention was demonstrated, it should be thought that the form disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１ 熱交換器一体型人工肺、７ａ〜７ｄ，３２，３４ シール部材、８ 伝熱管、８ａ，２０ａ，３０ａ，４０ａ，７０ａ，９８ａ 一端、８ｂ，２０ｂ，３０ｂ，４０ｂ，４８ｂ，７０ｂ 他端、１０ 第１ヘッダ、２０ ハウジング、２１，４１，７１ 外表面、２２ ガス入口ポート、２４ ガス出口ポート、２８ 血液出口ポート、３０ バンドル、４０，４０Ａ 筒状コア、４０ｃ，７０ｃ 筒軸、４０Ｈａ，４０Ｈｂ，６０Ｈ，９２Ｈ，９４Ｈ 開口部、４２ エルボ部、４４，９６Ｌ，９６Ｒ リブ、４４Ｔ 頂部、４６ 支持リブ、４７ 出口部、４８ 拡散部、４８Ｂ 基台部、４８Ｔ 突出部、６０ 第２ヘッダ、７０，７０Ａ，７０Ｂ 熱交換器ケース、７２，７２Ｌ，７２Ｒ 内表面、７４ 熱交換媒体入口ポート、７４ｃ，７６ｃ 管軸、７６ 熱交換媒体出口ポート、８０，８０Ａ 管群、８１ 円周部、８２ 第１弦状部、８３ 第２弦状部、９０，９０Ａ〜９０Ｅ 底部材、９１ 法線方向、９２ 外壁、９２ａ，９４ａ 端部、９３ 環状壁、９３ｃ 内周面、９３ｄ 外周面、９４ 内壁、９５ 突起、９５ａ 先端部、９６ 底面、９６ａ，９６ｂ 底上部、９６ｃ 溝部、９６Ｔ 投影領域、９８ 血液入口ポート、９８ｃ 内部、ＡＲ１０〜ＡＲ１７，ＡＲ２０〜ＡＲ２４，ＡＲ３０〜ＡＲ３６，ＡＲ４１，ＡＲ４２，ＡＲ７１〜ＡＲ７３，ＡＲ７１ａ〜ＡＲ７１ｃ，ＡＲ７２ａ〜ＡＲ７２ｃ，ＡＲ７３ａ〜ＡＲ７３ｃ，ＡＲ９０〜ＡＲ９４，ＡＲ９６Ｌ１，ＡＲ９６Ｌ２，ＡＲ９６Ｒ１，ＡＲ９６Ｒ２，ＡＲ９９ａ，ＡＲ９９ｂ 矢印、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ７２Ｌ，Ｈ７２Ｒ 距離、Ｓ 空間、Ｓ４２ 隙間、Ｗ７２Ｌ，Ｗ７２Ｒ 幅、Ｗ７４，Ｗ７６ 管径。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchanger integrated oxygenator, 7a-7d, 32, 34 Seal member, 8 Heat exchanger tube, 8a, 20a, 30a, 40a, 70a, 98a One end, 8b, 20b, 30b, 40b, 48b, 70b The other end, 10 First header, 20 housing, 21, 41, 71 outer surface, 22 gas inlet port, 24 gas outlet port, 28 blood outlet port, 30 bundle, 40, 40A cylindrical core, 40c, 70c cylindrical shaft, 40Ha, 40Hb , 60H, 92H, 94H Opening, 42 Elbow, 44, 96L, 96R Rib, 44T Top, 46 Supporting rib, 47 Outlet, 48 Diffusion, 48B Base, 48T Protruding, 60 Second header, 70 , 70A, 70B Heat exchanger case, 72, 72L, 72R inner surface, 74 Heat exchange medium inlet port, 74c, 76c Shaft, 76 heat exchange medium outlet port, 80, 80A tube group, 81 circumference, 82 first chord, 83 second chord, 90, 90A to 90E bottom member, 91 normal direction, 92 outer wall, 92a, 94a end, 93 annular wall, 93c inner peripheral surface, 93d outer peripheral surface, 94 inner wall, 95 protrusion, 95a tip, 96 bottom, 96a, 96b bottom upper, 96c groove, 96T projection region, 98 blood inlet port, 98c Internal, AR10 to AR17, AR20 to AR24, AR30 to AR36, AR41, AR42, AR71 to AR73, AR71a to AR71c, AR72a to AR72c, AR73a to AR73c, AR90 to AR94, AR96L1, AR96L2, AR96R1, AR96R2, AR99a, AR99b Arrow, H1, H2, H72L, H72R Distance, S space, S42 gap, W72L, W72R width, W74, W76 pipe diameter.

Claims (5)

血液の体外循環に用いられる多管式の熱交換器であって、
熱交換器ケースと、
前記熱交換器ケースの内部に装填される複数の伝熱管と、
直管状の形状を有し、管軸の延長線が前記熱交換器ケースの筒軸と交差し且つ前記延長線が前記伝熱管の他端側に向かうように、前記熱交換器ケースの一端側の外表面に取り付けられ、前記伝熱管の外表面に向かって所定の熱交換媒体を供給する熱交換媒体入口ポートと、
前記熱交換器ケースの前記外表面において前記熱交換媒体入口ポートが取り付けられている位置の前記熱交換器ケースの筒径方向の反対側に取り付けられ、前記伝熱管の前記外表面に向かって供給された前記熱交換媒体を排出する熱交換媒体出口ポートと、
を備え、
束ねられた状態の複数の前記伝熱管は、前記熱交換器ケースの内表面と僅かな距離を隔てて配置される円周部と、前記円周部の描く円弧よりも筒径方向中心側に後退する第１弦状部とを有し、
束ねられた状態の複数の前記伝熱管は、前記第１弦状部と、前記熱交換媒体入口ポートが取り付けられた側の前記熱交換器ケースの前記内表面とが対向するように、前記熱交換器ケースの前記内部に装填される、
熱交換器。 A multi-tube heat exchanger used for extracorporeal circulation of blood,
A heat exchanger case,
A plurality of heat transfer tubes loaded inside the heat exchanger case;
One end side of the heat exchanger case having a straight tubular shape, such that the extension line of the tube axis intersects the cylinder axis of the heat exchanger case and the extension line is directed to the other end side of the heat transfer pipe A heat exchange medium inlet port that is attached to the outer surface of the heat transfer tube and supplies a predetermined heat exchange medium toward the outer surface of the heat transfer tube;
A heat exchanger case is attached to the outer surface of the heat exchanger case at a position opposite to the cylindrical direction of the heat exchanger case at a position where the heat exchange medium inlet port is attached, and is supplied toward the outer surface of the heat transfer tube. A heat exchange medium outlet port for discharging said heat exchange medium,
With
The plurality of heat transfer tubes in a bundled state are arranged on the center side in the cylinder radial direction from the circumferential portion arranged at a slight distance from the inner surface of the heat exchanger case and the arc drawn by the circumferential portion. A first chord that retracts,
The plurality of heat transfer tubes in a bundled state are arranged such that the first chord portion and the inner surface of the heat exchanger case on the side where the heat exchange medium inlet port is attached face each other. Loaded into the inside of the exchanger case,
Heat exchanger. 前記熱交換媒体入口ポートが取り付けられた側の前記熱交換器ケースの前記内表面は、前記熱交換器ケースの前記一端側から前記熱交換器ケースの前記他端側に向かうにつれ、前記第１弦状部との間の距離が短くなるように、筒径方向中心側に向かって徐々に突出する略テーパー状に形成されている、
請求項１に記載の熱交換器。 The inner surface of the heat exchanger case on the side where the heat exchange medium inlet port is attached is moved from the one end side of the heat exchanger case toward the other end side of the heat exchanger case, It is formed in a substantially tapered shape that gradually protrudes toward the center side in the cylinder radial direction so that the distance between the string-like portions is shortened.
The heat exchanger according to claim 1. 束ねられた状態の複数の前記伝熱管は、前記第１弦状部の筒径方向反対側に、前記円周部の描く円弧よりも筒径方向中心側に後退する第２弦状部をさらに有する、
請求項１または２に記載の熱交換器。 The plurality of the heat transfer tubes in a bundled state further includes a second chord portion that recedes toward the center side in the tube radial direction from the arc drawn by the circumferential portion on the opposite side of the first chord portion in the tube radial direction. Have
The heat exchanger according to claim 1 or 2. 前記熱交換媒体出口ポートが取り付けられた側の前記熱交換器ケースの前記内表面は、前記熱交換器ケースの前記一端側から前記熱交換器ケースの前記他端側に向かうにつれ、前記第２弦状部との間の距離が短くなるように、筒径方向中心側に向かって徐々に突出する略テーパー状に形成されている、
請求項３に記載の熱交換器。 The inner surface of the heat exchanger case on the side where the heat exchange medium outlet port is attached is moved from the one end side of the heat exchanger case toward the other end side of the heat exchanger case, It is formed in a substantially tapered shape that gradually protrudes toward the center side in the cylinder radial direction so that the distance between the string-like portions is shortened.
The heat exchanger according to claim 3. 請求項１〜４のいずれかに記載の熱交換器と、
血液入口ポートを有し、前記熱交換器ケースの一端に取り付けられる底部材と、
前記熱交換器ケースの他端に連通し、前記伝熱管の前記他端から流出した前記血液が通流されるガス交換手段と、
前記ガス交換手段に連通し、前記ガス交換手段を通流した前記血液を排出する血液出口ポートと、を備える、
熱交換器一体型人工肺。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4,
A bottom member having a blood inlet port and attached to one end of the heat exchanger case;
Gas exchange means that communicates with the other end of the heat exchanger case and through which the blood flowing out from the other end of the heat transfer tube flows.
A blood outlet port communicating with the gas exchange means and discharging the blood flowing through the gas exchange means,
Heat exchanger integrated oxygenator.
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